Устройство для автоматической компенсации

 

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

408708

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОР КОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹ 333862

Заявлено 21 I V.1971 (№ 1659393. 25-8) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет—

Опубликовано ЗО.XI.1973. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 27.VIII.1974

М. Кл. В 23Ь 25 06

В 23q 15. 04

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изаоретений и открытий

УДК 621.7.08:531.717 (088.8) Авторы изобретения

С. A. Белов и Б. Г. Хазин

Дальневосточный политехнический институт им. В. В. Куйбышева

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОМПЕНСАЦИИ

ПОГРЕШНОСТИ РАЗМЕРА И ПРОДОЛЪНОЙ ФОРМЫ

ОБРАБАТЫВАЕМОЙ ДЕТАЛИ

Изобретение ОтнОсится к устронствам активного контроля диаметрального размера в процессе резания, а именно к устройствам, компенсирующим в процессе резания возникающие отклонения диаметрального размера обрабатываемой детали от заданного за счет соответствующего изменения положения режущего инструмента.

По авт. св. ¹ 333862 известно устройство для автоматической компенсации погрешности размера и продольной формы обрабатываемой детали в процессе резания, имеющее измерительную скобу, на которой закреплены два датчика, настраиваемые на заданный размер, В процсссс резания эти датчики следят за изменением диаметра детали; они соединены через исполнительную цепь с механизмом поперечного перемещения режущего инструмента и управляют им. В составе таких устройств активного контроля могут быть использованы датчики различных типов, например, виброгенераторныс, индуктивные, пневматические и т. п.

1-1едостатком известного устройства я вляется невозможность обеспечения перемещения датчиков вдоль произвольно расположенной линии измерения диаметра в плоскости, перпендикулярной оси детали.

С целью устранения указанного недостатка, облегчения размерной настройки датчи2 ков измерительной скобы и повышения точносТН o6p36oTKH ll pe I, 1 I; с а ем ос хстройство cil3 6жено регулятором положения скобы, в котором элемент сравнения выходных сигналов

5 датчиков, выделяющий их разностиый сигнал, подключен к исполнительному двигателю, осущсствляющему перемещение скобы при пзмсрснии разносгного сигнала датчиков так, чтобы разностный сигнал оставался равным его

10 значению при установке датчиков на заданный размер. Кроме того, скоба, несущая датчики, установлена на суппорте в направляющих и псремещастся в HIIx параллельно линии измерения диаметра в плоскости, перпендикулярl5 ной осн детали (например, вертикальной, горизонтальной и т. и. в зависимости от установки измерительной скобы на суппорте станка).

На фиг. 1 схематично изображена конструктивная схема предлагаемого устройства

20 для автоматической компенсации погрешности размера и продольной формы обрабатываеiIoll детали; на фнг. 2 — эквивалентные характеристики датчиков при periлировании положения скобы в процессе резания.

25 Устройство активного контроля диаметрального ра мера обрабатываемой детали 1 содержит скобу, на губках 2 и 8 которой закреплены соответственно датчики 4 и 5, служащие для измерения диаметра вала в процессе резания. Обе губки скобы установлены в

408708

10

З0

4о

5ý

3 направляющих 6 «а суппорте 7 (например, в направляющих качения), Между губками, а также между одной из них (например, 8) и суппортом 7 установлены исполнительные механизмы 8 и 9 возвратно-поступательного перемен;ения.

Выходы датчиков 4 и 5 через сумматор 10 и усилитель 11 подключены к электродвигателю механизма 12 поперечного перемещения резца 18. Кроме того, датчики 4 и 5 через элемент 14 сравнения, выделяющий их разностный сигнал, и усилитель 15 подключены к исполнительному механизму 9 перемещения всей скобы. Губки скобы соединены между собой пружиной 16. Кроме того, губка 8 такой жс пружиной.17 соединена с суппортом 7.

Исполнительный механизм возвратно-поступательного перемещения (8 и 9) может быть выполнен на основе управляемого электродвигателя, соединенного с редуктором и винтовой парой.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы скоба и резец 18 с помощью исполнителbHûх механизмов 8, 9 и 12 настраиваются на заданный размер, при этом исполнительные механизмы 8 и 9 выводятся в состояние равновесия.

В процессе резания при отклонении диаметрального размера обрабатываемой детали от заданного изменяется выходной сигнал каждого из датчиков, а следовательно и суммарньш сигнал на выходе сумматора 10, который поступает через усилитель 11 на механизм 12 поперечного перемещения и управляет его работой.

Под действием механизма 12 происходит перемещение режущего инст румента 18 в соответствии со знаком и величиной возникшего отклонения, которое прекращается, когда последнее будет отработано.

Одновременно с механизмом 12 попереч1ього перемещения резца 18 и независимо от него работает система регулирования положения скобы с датчиками 4 и 5 относительно обрабатываемой детали 1. При регулировании устраняется смещение скобы с датчиками, возникающее в процессе резания из-за различных технологических причин, например, из-за износа и деформаций станины или других частей станка, перекоса оси вращения детали и

1. П.

Прн появлении, например (см. фиг. 2), вертикального смещения Х датчиков 4 и 5 относительно детали 1 на,величину m п (вызванного, допустим, износом или деформацией направляющих станины станка), обусловливающую появление на вы одах датчиков соответствующих напряжений У, сигналы на их выходах изменяются: для датчика 4 сигнал, например, увеличивается, а для датчика 5 уменьшается.

Предположим, что за положительное направление перемещения каждого из датчиков прин>1то направление к измеряемой поверхности детали.

Если датчики 4 и 5 имеют (см. фиг. 2) различную чувствительность, то при смещении скобы с датчиками на величину mn относительно детали 1 их суммарный сигнал на ьыходе усилителя 11 будет отличаться от сумм ар ного сигнала> заданного при их начялыгои настройке на величину, равную произведению величины смещения ггггг, lla разность чувствительностей датчиков 4 и 5. Возникший на выходе усилителя 11 сигнал рассогласования (в случае, если положение скобы не регулировать) был бы воспринят устройством активноro контроля как сигнал изменения диаметрального размера обрабатываемой детали 1 и вызвал бы ложную отработку механизма 12 поперечного перемещения резца 18. Точность обработки детали 1 при этом существенно снизилась.

Чтобы этого не произошло, изменение разностного сигнала датчиков 4 и 5, выделяемого элементом 14 сравнения, подается на усилитель 15 и управляет .работой исполнительного механизма 9, который перемещает скобу с датчиками в направляющих б суппорта 7. Исполнительная цепь перемещения скобы отрегулирована так, чтобы при перемещении исполнительного механизма 9 под действием разностного сигнала датчиков 4 и 5, выделяемого элементом 14 сравнения и пропорционального смещению nln скобы, разностный сигнал датчиков уменьшался, и датчики возвращались в исходное положение, перемещаясь, вдоль линии измерения диаметра, перпендикулярно оси детали.

Если относительное перемещение скобы с датчиками и детали 1 будет регулироваться исполнительным механизмом 9 с некоторой точностью б, которая определяет величину минимального рабочего диапазона измерения одИОГО из п(знмснлемых дат !иков, 10 В предлагаемом устройство активного контроля можно использовать датчики (4 и 5) с существенно неодгшяковымн чувствительностями и рабочими диапазонами лишь немного превышающими величину б, а также резко снизить требования к точности металлорежущих станков при обработке точных деталей, Предмет изобретения

1. Устройство для автоматической компенсации погрешности размера и продольной формы обрабатываемой детали по авт. св. № 333862, отлггчагогггееся тем, что, с целью облегчения размерной настройки датчиков измерительной скобы и повышения точности обработки, оно снабжено регулятором положения скобы, в котором элемент сравнения выходных сигналов датчиков, выделяющий разностный сигнал, подключен к исполнительному двигателю, осуществляющему перемещение скобы так, чтобы разностный сигнал оставался равным его начальному значению при установке датчиков на заданный размер.

2. Устройство по п. 1, отлггчаюгггееся тем, 5 что скоба установлена на суппорте в направллющик и псреисщаетсл в ник в плоскости, 408708 перпендикулярной оси детали, параллельно ,чинии измерения диаметра.

408708

Фиг. Г

Составитель А, Арапов

Техред Л. Богданова

Редактор Л. Цесаркнн

Корректор А, Степанова

Заказ 1772

Загорская типография

Изд, Хз П34 Тираж 876 Подписное

ЦКИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5l(-35, Раушская наб., д. 4, 5