Шлифовально-полировальный инструмент

 

Изобретение относится к конструкциям абразивного инструмента, а именно к шлифовальным кругам с упру гими рабочими элементами (эластичным шлифовальным кругом), и может быть использовано в любой машиностроительной отрасли народного хозяйства . Целью изобретения является расширение технологических возможностей инструмента путем обеспечения размерной обработки деталей. Для этого в инструмент, измеряющий в процес- .се шлифования геометрические размеры детали, введены измерительный щуп с контактным роликом, датчик линейных перемещений, коллекторный блок и блок измерения. 7 нл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

151) В 24 D 13/02 @! сг .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4397559/08 (22) 28.03.88 (46) .07.01,91.Бюл. Р 1 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) 11!.А.Дулатов и H.Î.Дулатова (53) 621.941 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11". 1021587, кл. В 24 D 13/02, 1980. (54) ШЛИФОВАЛЬНО-ПОЛИРОВАЛЬНЫЙ ИНСТРУИЕНТ (57) Изобретение относится к конструкциям абразивного инструмента, а именно к шлифовальным кругам с упру

Изобретение относится к конструкциям абразивного инструмента, а именно к шлифовальным кругам с упругими рабочими элементами (эластичным шлифовальным кругам), и может бьгть использовано в любой машиностроительной отрасли народного хозяйства, Цель изобретения — расширение технологических возможностей путем обеспечения размерной обработки деталей.

На фиг.1 изображена структурнокинематическая схема инструмента; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг,3 — вид Б на фиг.2; на фиг.4— пример конструктивного выполнения; на фиг.5 — разрез В-В на фиг.4 (конструкция механизмов крепления и натяжечия абра-.èïíîé ленты); на фиг. б — вид Г на фиг.4; на фиг.7— структурная схема блока измерения.

Инструмент (фиг.1-3) содержит польй цилиндрический корпус 1 с закреп„„SU„„>e> 6» А1

2 гимн рабочими элементами (эластичным шлифовальным кругом), и может быть использовано в любой машиностроительной отрасли народного хозяйства. Целью изобретения является расширение технологических возможностей инструмента путем обеспечения размерной обработки деталей. Для этого в инструмент, измеряющий в процес.се шлифования геометрические размеры детали, введены измерительный шуп с контактным роликом, датчик линейных перемещешш, коллекторный блок и блок измерения, 7 .л. ленной на его наружной поверхност. по образующей .рубашкой 2 из эластичного материала, на которой расположена абразивная лента 3, концы 4 и 5 которой пропущены через паз 6 в стенке образующей цилиндрического корпуса 1 и закреплены посредством механизмов 7 и 8 крепления и натяжения абразивной ленты, а также измеритель- ОО ный щуп 9 с контактным роликом 10 ©Ъ датчик 11 линейных перемещений,коллекторный блок 12 и блок 13 измере- ь @ ния. Датчик 11 линейных перемещений

4 расположен внутри полого цилиндрического корпуса 1. Измерительный .щуп 9 установлен с воэможностью его возвратно-поступательного движения внутри полого цилиндрического корпуса 1 так, что его продольная ось совмещена с осью симметрии корпуса 1, перпендикулярной оси вращения эластичного шлифавального инструмента.

1618611

20

Коллекторный блок 12 (фиг.4) пред25 назначен для скользящей контактной электрической связи датчика 11 линейных перемещений с сигнальным входом блока 13 измерения и с внешним истсчником питания датчика 11. КоллекторР 3p ный блок 1 2 содержит корпус 33, кол.лекторную пластину 34 и щеткодержатель 35. Корпус установлен в подшипнике 36 на полой ступице 17. Положение корпуса 33 на ступице 17 фиксируется стопорными кольцами 37 и 38.Кол- . лекторная пластина 34 выполнена из диэлектрического материала, например гетинакса, и имеет концентрические контактные кольца 39-41 с контактны40 ми лепестками 42-44. Коллекторная пластина 34 жестко закреплена внутри полой ступицы 17 соосно. с ней. Ееткодержатель 35 выполнен из диэлектрического материала, например гети45 накса, и жестко закреплен на корпусе

33. Щеткодержатель 35 имеет гнезда

45-47, в которые вставляются контактные щетки 48-50. Для обеспечения надежного контакта щеток 48-50 с соответствующими контактными кольцами

39-41 щетки 48-50 подпружиниваются

Измерительный щуп 9 кинематически связан одним концом с входом датчика 11 линейных перемещений, а другим " с осью вращения контактного ролика 10, контактная поверхность которого расположена на одном уровне с наружной поверхностью инструмента (поверхностью абразивной ленты 3), а плоскость вращения контактного ролика 10 совмещена с плоскостью вращения шлифовального инструмента.

Выход датчика 11 линейных перемешений соединен с сигнальным входом бло ка 13 измерения через коллекторный

° блок 12, размещенный на корпусе 1 эластичного шлифовального инструмента. Датчик 11 линечных перемешений выполнен в виде индуктивного датчика, а коллекторный блок 12 — в виде скользящего контактного электричес,кого соединения выхода индуктивного

1 датчика 11 с входом блока 13 измере ния, Техническая реализация предлагаемого эластичного шлифовального инструмента может быть выполнена, например, следующим образом.

Полый цилиндрический корпус 1 (фиг. 3-5) выполнен разъемным и соде жит соединенные друг с другом цилинд рический стакан 14 с соосным цилиндрическим хвостовиком 15 и кольцо 16 с односторонне расположенной соосной полой ступицей 17. В образуюшей цилиндрического стакана 14 выполнен паз 6 установки измерительного шупа 9.

Иеханизмы 7 и 8 крепления и натяжения абразивной ленты могут быть выполнены однотипно, например, в виде храповых механизмов, содержащих катушки 18 и 19 с пазами 20 и 21, в которые вставляются концы 4 и 5 аб разивной ленты 3, храповые колеса

22 и 23, соосно скрепленные с.катушками 18 и 19 а также подпружиненные стопорные собачки 24 и 25. Для удобства натяжения абразивной ленты 3 катушки 18 и 19 имеют фигурные от-, верстия 26 и 27 под специальный .ключ посредством которого осуществляется наматывание ленты 3 на катушки 18 и 19.

Датчик 11 линейных перемещений предназначен для измерения линейного положения обрабатываемой поверхности детали 62 (фиг.4) относительно центра шлифовального инструмента.

В качестве-датчика 11 линейных перемещений может быть применен датчик, использующий любой физический принцип преобразования линейных перемещений в удобный для дальнейшей обработки сигнал (например, электрический). Датчик 11 линейных перемещений размещен внутри полого цилиндрического корпуса 1 и посредством держателей 28 и 29 жестко связай с цилиндрическим стаканом 14. В шток

30 датчика 11 (его вход) ввинчен одним концом измерительный щуп 9,который установлен в направляющей 31,,прикрепленной к корпусу датчика 11 линейных перемещений. Другой конец измерительного myna 9 соединен с осью вращения контактного рогика 10.

Для предотвращения попадания пыли в датчик .11 направляющая 31 снабжена защитными манжетами 32.,пружинами 51-53 контактных наконечников 54-56 проводов 57-59. Контактные наконечники 54-56 ввинчиваются в гнезда 45-47. Для исключения попадания пыли через разъемные соединения внутрь каллекторного блока 12 служат пылеза нитные уплотнительные кольца 60 и 61..К контактным лепест1618611

S5 кам 42-44 припаяны соответственно провода датчика 11 линейных перемещений, а именно два провода питания датчика 11 и провод сигнального выхода датчика 11. При вращении элас-! тичного шлифовального инструмента вокруг оси вращения относительно корпуса 33 коллекторного блока 12 имеет место скользящее контактное соединение контактных колец 39-41 с соответствующими контактными щетками 48-50.

Блок 13 измерения предназначен для определения текущей координаты обрабатываемой поверхности детали

62 относительно базовой линии 63 (например, линии стола крепления детали 62). Блок 1 3 измерения. содержит последовательно соединенные усилитель 64, пик-детектор 65 и сумматор 66, а также задатчик 67 наружного радиуса инструмента. Первый сигнальный вход блока 13 измерения является входом усилителя 64. Второй сигнальный вход блока 13 измерения соединен с вторым входом сумматора

66, третий вход которого подключен к выходу задатчика 67 наружного радиуса, а выход является выходом блока 13 измерения. Первый сигнальный вход блока 13 измерения является

1 входом усилителя 64. Второй сигнал ный вход блока 13 измерения соединен с вторым входом сумматора бб,вы ход которого является выходом блока

13 измерения.

Инструмент работает следу.лцим об.разом„

Абразивная лента 3 устанавливается на поверхность эластичной рубашки 2, а концы 4 и 5 ленты заводятся через паз 6 в стенке образуюшей цилиндриче.;кого корпуса 1 соответственно в пазы 20 и 21 катушки 18 и

19 механизмов 7 и 8 крепления и натяжения (О:иг.4 и 5). Посредством наматывания концов 4 и 5 абразивной.ленты 3 соответственно на катушки IB u

19 (фиг.5) производится ее натяжение.

Процесс обработки деталей предлагаемым инструментом производится обычным образом, а именно посредством придания инструменту двух движений— вращательного вокруг„ ос»» и поступательного в направлении поверхности обработки.. Инструмент закрепляется цилиндрическим хвостовиком 15 в шпинделе шлифовального станка. При этом корпус 33 коллекторного блока »2 жестко соединяется с суппортом поперечной подачи инструмента так, что при вращении инструмента вокруг своей оси корпус 33 остается неподвижным.

В процессе шлифования периодически (с периодом, равным одному обороту инструмента) контактный ролик 10 измерительного щупа 9 находится в контакте с обрабатываемой поверхностью детали 62. Перемещение g h измерительного щупа 9, вызванное изменением геометрических размеров детали 62 в результате обработки и упругими деформациями эластичной ру" башки 2, преобразовывается датчиком, 11 линейных перемещений в электрический сигнал Ю1», который соответствует текущей координате h = R-hh центра инструмента относительно обрабатываемой поверхности детали 62 (фиг.4), где R — наружный радиус инструмента; h — величина перемещения измерительного щупа 9.

Далее сигнал 0Д1» с выхода датчика 11 линейных перемещений через контактную цепь коллекторного блока 12, .образованную контактным лепестком

44, контактным кольцом 41, щеткой

5Î, пруж»п ой 53, наконечником 56 и проводом 59, поступает на с гнальнь1 . вход блока 13 измерения. В последнем (фиг.7) сигнал UД!» пос-. -пает на вход усилителя,64, в кстором усиливается по »»апряжению и поступает на вхоп пик-де гектора 65, выделяюще» о максимальное значение сигнала U(h, а которое соответствует значению координаты центра инструмента h относител»на обрабатываемой поверхности детали 62, отсчитываемой по нормали к обрабатываемой поверхности. Далее сигнал Ж!» с выхода пик-детектора

65 поступает на первый вход сумматора 66, на второй вход которого поступает сигнал UI> соответствующий координате Н центра инструмента относительно базовой линии 63 (например, поверхности стола станка, на котором закреплена деталь). На третий вход сумматора 66 поступает сигнал U< с выхода задатчика 67 наружного радиуса, соответствующий величине наружного радиуса эластичного шлифовального инструмента, B сумматоре 66 осуществляется алгебраическая операция определения разности UII-(Уя-Uhh) Н7 161861 (- Ь) и на, выходе сумматора 66 фор-. мируется сигнал ЩН, соответствующий текущему значению геометрического. размера детали в процессе обработки.

l

Формула изобретения

Шлифовально-полировальный инструмент, содержащий полый цилиндричес- 0 кий корпус с закрепленной на его наружной поверхности по образующей рубашкой из эластичного материала с нанесенной на нее абразивной лентой,:концы которой через паз в стен1S ке образующей цилиндрического корпуса закреплены посредством механизмов крепления и натяжения ленты,установ-, ленных внутри цилиндрического корпуса инструмента, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения размерной обработки деталей, инструмент снабжен установленным в корпусе датчиком линейных перемещений, щуп которого выполнен с роликом на конце и размещен в пазу .стенки образующей цилиндрического корпуса, причем контактная поверхность ролика расположена на одном уровне с наружной поверхностью инструмента, а ось вращения ролика Параллельна оси вращения инструмента. À161861 !

1618611

fO вид Г @иг. 5

Составитель А.Семенова

Техред N,Äèäûê

Редактор Е.Папп

Корректор О.Кравцова

Заказ 15 Тираж Подписное

БШПП1И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раутпская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарийа, 101 .7