Способ гидроаэродинамического контроля степени засаленности периферийной поверхности шлифовального круга

 

Изобретение может быть использовано для определения времени правки шлифовального круга в системах автоматического регулирования процессами абразивной обработки. В процессе обработки в клиновой зазор между периферийной поверхностью круга и поверхностью обрабатываемой детали нагнетают смазочно-охлаждающую жидкость и измеряют величину ее гидроаэродинамического давления с помощью бесконтактного датчика. Техническим результатом изобретения является повышение точности контроля степени засаленности периферийной поверхности шлифовального круга при шлифовании с применением смазочно-охлаждающей жидкости. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к шлифованию, и может быть использовано при контроле засаленности рабочей поверхности шлифовального круга и определении времени его правки при плоском шлифовании периферией круга и в системах автоматического регулирования процессами абразивной обработки.

Известен способ контроля затупления шлифовального круга по амплитуде колебаний статического давления потока воздуха, заключенного между рабочей поверхностью круга и его защитным кожухом, на частоте собственных колебаний шлифовального шпинделя с кругом [1].

Недостатком данного способа является то, что измеряют давление потоков воздуха, движущихся не в непосредственной близости от инструмента, а заключенных между периферийной поверхностью круга и защитным кожухом. На характер движения этих потоков оказывает влияние не только состояние периферийной поверхности круга, но и состояние внутренней поверхности кожуха, что вносит погрешность в измерения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ определения степени засаленности абразивного круга с помощью бесконтактного датчика по величине статического давления воздуха, создаваемого при вращении абразивного круга в его осевой полости [2].

Область применения данного способа ограничена сухим шлифованием, так как при применении смазочно-охлаждающей жидкости, в процессе обработки, происходит пропитывание ею поверхностных слоев круга, что затрудняет прокачивание воздуха через поры круга и не дает реальной картины засаливания периферийной поверхности инструмента.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, состоит в повышении точности контроля степени засаленности периферийной поверхности шлифовального круга при шлифовании с применением смазочно-охлаждающей жидкости.

Это достигается тем, что при способе гидроаэродинамического контроля степени засаленности периферийной поверхности шлифовального круга с помощью бесконтактного датчика, согласно изобретению, в процессе обработки в клиновой зазор между периферийной поверхностью круга и поверхностью обрабатываемой детали нагнетают смазочно-охлаждающую жидкость и измеряют величину ее гидроаэродинамического давления.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 показана схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 - вид A на фиг. 1; на фиг. 3 - блок-схема контрольно-передающего элемента устройства.

Устройство включает балансир 1, предназначенный для уравновешивания системы, шлифовальный круг 2 с радиальным каналом 3, расположенным посередине высоты круга, в который запрессована фторопластовая трубка 4, имеющая внутреннюю резьбу. Во втулку ввинчена гильза 5 с отверстием со стороны периферийной поверхности круга 6 и пазом 7 для вращения гильзы. Внутри гильзы собран контрольно-передающий элемент устройства, который включает датчик давления высокой чувствительности 8, усилитель-согласователь 9, модулятор 10, передающую антенну 11 и автономный источник питания 12. Приемный элемент устройства состоит из приемной антенны 13, приемника 14, усилителя по току 15, фильтра 16, детектора 17, усилителя по напряжению 18, аналого-цифрового преобразователя 19, цифрового прибора регистрации и контроля 20 (например, персонального компьютера).

Патрубок 21 служит для подачи смазочно-охлаждающей жидкости в зону обработки.

Способ осуществляют следующим образом.

Перед началом работы во фторопластовую трубку 4 ввинчивают гильзу 5 с контрольно-передающим элементом устройства и при помощи паза 7 вращением точно устанавливают ее на заданное расстояние L от периферийной поверхности круга. Позиционирование гильзы 5 производят каждый раз после правки круга, этим обеспечивают стабильность показаний датчика 8 при изменении диаметра инструмента.

После установки гильзы 5 круг уравновешивают балансиром 1.

В процессе обработки из патрубка 21 подают смазочно-охлаждающую жидкость, которую вращающимся шлифовальным кругом 2 нагнетают в клиновую полость между периферийной поверхностью круга и обрабатываемой поверхностью детали, где образуется гидравлический клин. Величина гидроаэродинамического давления в клине зависит от степени засаленности периферийной поверхности круга.

При работе круга, в период прохождения канала 3 через зону резания, датчик давления 8, сообщающийся через отверстие 6 с клинообразной полостью, фиксирует величину гидроаэродинамического давления в зоне резания P. Аналоговый сигнал величины давления 22 поступает с датчика 8 на вход усилителя-согласователя 9, после чего усиленный сигнал 23 преобразуется модулятором 10 в высокочастотный сигнал 24 и пересылается передающей антенной 11 на приемную антенну 13.

Питание контрольно-передающего элемента системы осуществляют при помощи автономного источника питания 12.

Приемная антенна 13 передает принятый сигнал величины давления 25 на приемник 14, с которого сигнал 26 поступает на усилитель 15. Из усиленного по току сигнала 27 фильтром 16 исключают низкочастотную постоянную составляющую, а из отфильтрованного сигнала 28 детектором 17 выделяют полезную составляющую 29, которую подают на вход усилителя 18, где усиливают по напряжению. С усилителя 18 усиленный сигнал 30 передают на аналого-цифровой преобразователь 19 для преобразования величины давления в цифровой вид. Цифровой эквивалент давления 31 фиксируют и обрабатывают прибором регистрации и контроля 20, который, при достижении периферией круга критической степени засаленности, выдает предупреждающий сигнал оператору и может подать управляющий сигнал 32 системе управления станка на остановку процесса обработки и правку шлифовального круга 2.

Данный способ позволяет объективно оценить степень засаленности периферийной поверхности шлифовального круга на любой связке при шлифовании магнитных и немагнитных материалов, металлов и неметаллических материалов с применением смазочно-охлаждающей жидкости. Способ дает возможность определить оптимальное время правки круга, что ведет к сокращению расходов абразива, повышению производительности и качества шлифованных деталей. Возможность активного контроля степени засаленности периферийной поверхности шлифовального круга в процессе обработки позволяет использовать данный способ при создании адаптивных систем управления процессом шлифования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N 1090543, кл. B 24 B 49/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР N 598746, кл. B 24 B 55/00, 1984 - прототип.

Формула изобретения

Способ контроля степени засаленности периферийной поверхности шлифовального круга с помощью бесконтактного датчика, отличающийся тем, что в процессе обработки в клиновой зазор между периферийной поверхностью круга и поверхностью обрабатываемой детали нагнетают смазочно-охлаждающую жидкость и измеряют величину ее гидроаэродинамического давления.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3