Способ автоматического регулирования цилиндричности ступенчатых деталей, обрабатываемых на круглошлифовальных станках с числовым программным управлением
О Il И С А Н И Е 1! 554l44
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Соииалистических
Республик
И АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.08.72 (21) 1825987/08 с присоединением заявк № (23) Приоритет
Опубликовано 15.04.77. Бюллетень М 14
Дата опуоликования описания 24.05.77 (51) 1Ч. Кл.з В 24В 49/00
Государственнык комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.9.08 (088.8) (72) Авторы изобретения
В. И. Тартаков (71) Заявитель Опытно-конструкторское бюро шл станкостроительном з (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ
ЦИЛИНДРИ IHOCTH СТУПЕНЧАТЫХ ДЕТАЛЕЙ, ОБРАБАТЫВАЕМЫХ НА КРУГЛОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКАХ
С ЧИСЛОВЫМ ПРОГPAN1MHblM УПРАВЛЕНИЕМ
Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть применено при автоматизации процесса шлифования на круглошлифовальпых станках с числовым программным управлением (ЧПУ).
Автоматическая обработка деталей типа ступенчатых валов на круглошлифовальных станках с ЧПУ основана на применении измерительно-управляющих устройств, в которые входят прибор активного контроля размеров (для измерения диаметра детали в процессе обработки) и прибор путевого контроля (для измерения положения шлпфовальной бабки) .
Система путевого контроля используется для выработки предварительных команд, при подаче шлифовальной бабки, а также для шлифования до размера деталей., имевших прерывистую iговерхпость, где Ilplnlelleallle активного коптрО;11! пе представляется Возможным.
Известен способ автоматического регулирования цил шдричности изделия прп врезном шлифовании пшроки»1 кругом, основанный на контроле двух одновременно обрабатываемых диаметром приборами активного контроля, установленными па ширип круга.
Недостаток известного способа заключается
В том, что Он соде1)жпт дополнительньlй измерительный прибор, которьш так;ке необходимо пас!раивать па размер. Кроме того, при этом способе пе исключаются погрешности правки шлифовального круга, требуется наличие ступеней определенной длины, имеются ограничения по точности вследствие небольшого
5расстояния меж,ду точками,,в которых производится измерение конусности.
Целью изобретения является исключение дополнительных устройств и приспособлений для повышения точности обрабатываемых пз10 делий и сокращение времени настройки.
Для этого по предлагаемому способу регулировку цилпндричности ступенчатых деталей на круглошлифовальпых станках с ЧПУ, ос15 пашенных устройствами активного и путевого контроля, производят последовательным шлифованием в заданный размер двух ступеней вала. 1-1а первой ступени обработку ведут с активным контролем и в момент достижения
20 размера по прибору активного контроля сдвигают начало отсчета прибора путевого контроля до совпадения его показаний с заданным размером, а на второй ступени обработку ведут с помощью системы путевого контроля 11
25 по достижении размера по прибору путевого контроля прекращают подачу lil;Ièôoâàëьпой бабки, после чего заканчивают шлпфованпе lio прибору активного контроля, причем подачу ол гцествляют поворотом изделия.
554144
В случае полу"!ения пОГ13ешностп цпли13дричности больше заданной процесс регулирования автоматически повторяют в той же последовательности.
Согласно изобретению возможно сокращение времени регулировки путем исключения повторных циклов. В этом случае при обработке второй ступени запоминают отклонения показаний прибора активного контроля от заданного размера и определяют с помощью 1п функционального устройства, реализующего алгоритм, соответствующий принятому способу разворота изделия, поправку, которую вводят в задание перед началом разворота изделия.
На фиг. 1 дана схема расположения изде- 15 лия в центрах при регулировании цилиндричности поворотом задней бабки; на фиг. 2— схема расположения изделия при регулировании цилиндричности поворотом стола; на фиг. 3 — структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.
Ось детали в центрах предварительно повернута относительно направления ее перемещения на угол а перед началом регулировки.
lI! — расстояние от переднего центра до оси поворота стола;
l1, !г — расстояния до шлифуемых ступеней от переднего цс!игра; зо
bI, О!", 6г, Ог" — смещения оси, вызывающие нецилиндрпчность изделия; ис — смещенное расположение оси детали;
aa — расположение оси детали 35 после разворота ее с помощью заднего центра;
bb — расположение оси детали после разворота ее с помощью стола; 10
f — отклонение показаний прибора активного контроля от заданного размера перед разворотом детали. ио!", иог" — Рассогласование мостовых схем устройств путевого и активного контроля, вызванное смещением оси изделия.
При шлифовании первой ступени, например, расположенной на расстоянии l! от переднего центра, заданный размер получают по прибору активного контроля, прибор косвенного контроля будет при этом фиксировать отклонение от заданного размера на величину bI или б!" (по радиусу). Начало отсчета прибора путевого контроля сдвигают до тех !lop, пока не обеспечат совпадения его показаний с заданным размером.
Прп шлифовании второй ступени, расположенной на расстоянии г от переднего центра, 60 заданный размер получают по прибору путевого контроля. В этом случае прибор активного контроля зафиксирует отклонение фактического размера от заданного на величину /.
Зто отклонение ликвидируют дальнейшим 65 шлифованием детали путем ее разворота. В случае получения конусности более допустимой процесс регулирования цилиндричности автоматически повторяют в той же последовательности.
С целью исключения повторных циклов шлифования при обработке второй с vl:ени производят разворот детали так, чтобы . еремещенпе оси на расстоянии lJ от переднего центра было равно 6г илп бг" — в зави:имости от способа разворота. С этой целью в задание перед началом разворота детали вводят поправку, которую вычисляют по соо1ношенням: 1 — д2 f: g1) г ll (для случая разворота детали с помощью заднего центpaj, или д" c g" У(4 — ll) д1 — !—
lJ — — 11 (2) (для случая разворота; Ie "ал и с п о м оЩЬIО СТОЛЯ) .
Ниже описан один из возможных вариантов устройства, реализующего пре:1ложеииый способ регулирования цилии с;и.
Шл11фовяльпяя бяОкя 1 с к!> . >и 2 сияожепа приводом 3 подач. Изделие i установлено в центрах па cloJle 5, который может перемещаться в нап,"явлении, параллельном оси шлифовяльпого кру; а. Механизм поворота издел 1я на столе или вместе со столом (как показано на фиг. 3) снабжен серводвпгателсм б, служащим для регулирования параллельности оси изделия 4 с направлением перемещения стола 5.
Контроль перемещения шлифовальной бабки 1 осуществляется установленным на ней датчиком 7, взаимодействующим с подвижным упором 8, приводимым от двигателя 9. Измерение изделия 4 производится скобой 10 прибора активного контроля, установленной на станине.
Чувствительные элементы 11 и 12 датчика 7 и скобы 10 образуют вместе с трансформаторами 13 и 14 четырехплечие мосты, выходы которых подключены к нуль-органам 15 и 16, связанным с блоком управления 17, согласующим работу привода 3 подач и серводвигателей 6 и 9. Мостовая схема датчика 7 подключена к нуль-органу 15, а мостовая схема скобы 10 — к нуль-органу 16 через функциональный блок 18.
Всле 1ствие несовпадегп1я направления перемещен»I стола с осью центров на изделии при его шлифовании возникает конус с углом 2а.
В этом случае сигналы мостовых схем датчика 7 и скобы 10 будут отличаться.
При шлифовании первой ступени подача шлпфовальной бабки 1 осуществляется до получения команды от нуль-органа 16 скобы 10, иа выходе мостовой схемы датчика 7 при этом будет сигнал ио!", пропорциональный отклоненшо заданного размера от фактического ня
5 541 "j Ll матнчески,C(величину б!" —— — а(4 — li) По команде блока управления 17 с помощью серводвнгателя 9 начало отсчета мостовой схемы датчика 7 двигается до получения команды от нуль-органа 15.
При шлифовании второй ступени подача шлифовальной бабки 1 осуществляется до получения команды от нуль-органа 15 датчика
7, на выходе мостовой схемы скобы 10 при этом будет сигнал и1, пропорциональный отклонению фактического размера от заданного на величину f = бо" 1- 61". По команде блока управления 17 выключается серводвигатель 6 и производится дальнейшее шлифование детали за счет ее разворота до получения команды от нуль-органа 1б.
Для исключения повторных циклов с помощью функционального блока 18 определяется
Qf (Lо li) и поправка u5I =, пропорциональl — 1, f (1 — 1 ) ная oI —, с помощью которой перед 2 ll началом разворота изделия обеспечивают необходимую величину разности показаний между датчиком и скобой иб " — — u — иб!", про о норциональную 6q" коэффициент
l > — 11 нрн этом рассчитывается н вводится неавтоФормула изобретения
1. Способ автоматического регулирования цнлиндричцости ступенчатых деталей, обраба5 тываемых на круглошлнфовальных станках с числовым программным управлением, заключающийся в последовательной обработке нескольки.: шеек различного диаметра с использованием приборов путевого н активного конт10 роля размеров, отличающийся тем, что, с целью исключения дополнительных измерительных устройств и приспособлений для повышения точности обрабатываемых изделий н сокращения времени настройки, обработку
15 первой ступени производят по показаниям прибора активного контроля, а в момент получения нужного размера сдвигают начало отсчета прибора путевого контроля до совпадения его показаний с заданным размером, а
20 обработку следующей ступени ведут по показаниям прибора путевого контроля, который по достижении заданного размера дает команду на прекращение подачи шлнфовальной бабки, после чего заканчивают шлнфование по
25 прибору активного контроля, причем подачу осуществляют поворотом изделия.
2. Способ но и. 1, отличающийся тем, что, с целью исключения повторных циклов обработки, определяют с помощью функцно3 .) нального устройства iio показаниям прибора ак) ивнОго контроля поправку, I 554144 Щиг.2 д Фиг 5 Составитель М. Пуряев Текред Л. Котова Реда к ор Н, Аристова Корректор 3. Тарасова 1 ппографпя, пр, Сапунова, 2 Заказ 1054/5 Изд. М 401 Тираж 1106 11одписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретен и и открытий! 13035, Москва, 51(-35, 1заушская наб., д. 4/5
