Измерительная система бв-4188 к внутришлифовальному автомату лэ-239

Система предназначена для управления автоматическим циклом шлифо­вания посадочных отверстий внутренних колец приборных подшипни­ков. Измерительная система с помощью отсчетно-командного прибора типа БВ-6119 выдает в схему управления станка три команды: для перехода на чистовое шлифование, на выхаживание и прекращение об­работки при достижении отверстием заданного размера. Кинематиче­ская схема измерительной системы БВ-4188 показана на рис. 11.

Механизм перемещения измерительной головки 14 устанавливают на бабке изделия шлифовального станка так, чтобы измерительные ры­чаги 20 и 21, оснащенные алмазными наконечниками, через полый шпин­дель 11 бабки изделия ввелись в обрабатываемое отверстие детали 18. Кинематическая связ.ь головки 14 со шлифовальной бабкой 19 осуще­ствляется с помощью толкателя 12. Силовое замыкание со шлифовальной бабкой обеспечивается пружиной растяжения 3. Измерительная го­ловка 14 содержит два автономных измерительных устройства идентич­ной конструкции. Оба устройства снабжены дифференциальными ин­дуктивными преобразователями А к В плунжерного типа. Ферритовые сердечники 13 и 15, установленные на концах рычагов 20 и 21, взаимо­действуют с катушками преобразователей. При погружении сердечни­ков внутрь катушек меняется их сопротивление. Вследствие этого вы­ходные сигналы преобразователей изменяются как функции линейных перемещений сердечников. Оба преобразователя включены по схеме суммирования

Д = А + В,

где Д — результирующий сигнал, пропорциональный суммарному ли­нейному перемещению измерительных наконечников и соответственно отклонению размера детали. Измерительное усилие создастся пружи­нами растяжения 22, 23.

Для исключения вредного воздействия вибрации, обусловленной прерывистым характером измерений, головка оснащена гидравличе­скими демпферами 16 и 17, кинематически связанными с рычагами 20 и 21. Каждый демпфер представляет собой закрытый герметизирующей диафрагмой гидроцилиидр, образованный расточкой в корпусе головки.

Поршневой шток гидроцилиндра, выведенный через отверстие в диа­фрагме, прикреплен к рычагу. Полости по обе стороны поршня запол­нены полиметилсилоксановой демпфирующей жидкостью так, чтобы отсутствовали газовые пузырьки. Из одной полости в другую жидкость перетекает через кольцевой зазор между поршнем и цилиндром. Усилие демпфера пропорционально скорости перемещения измерительного наконечника и кинематической вязкости демпфирующей жидкости.

Рабочий цикл измерительной системы осуществляется следующим образом. Исходное положение измерительной головки обеспечивается нагнетанием масла из гидросистемы станка в правую полость гидро­цилиндра 2. В отсчетно-командное устройство поступает сигнал бескон­тактного переключателя 9 типа БРП, необходимый для подготовки элек­тросхемы к работе.

В начальной фазе автоматического цикла после закрепления заго­товки 18 в магнитном патроне шпинделя 11 шлифовальную бабку под­водят к обрабатываемой детали. В момент, предшествующий снятию припуска на черновое шлифование, гидросистема станка реверсирует потоки масла, поступающие к гидроцилиндру 2. Левая полость сообща­ется с напорной магистралью, а правая со сливом. Благодаря этому под действием иружины 3 каретка 5 с измерительной головкой 14 приобре­тает плавное движение в сторону обрабатываемой заготовки. Рабочий ход ограничивается толкателем 12. Толкатель сообщает измерительной головке осциллирующие движения синхронно с перемещениями шли­фовальной бабки. Измерительные наконечники вводятся в обрабатыва­емое отверстие поочередно с абразивным кругом.

В начале движения бесконтактный переключатель 9 подает сиг­нал подготовки цепи выдачи команд в схему управления станка. В конце рабочего хода, когда измерительные наконечники входят в соприкосно­вение с обрабатываемой поверхностью, упор 7 разобщает угловой рычаг 8 с переключателем 4, замыкая его электрические контакты. Включается измерительный тракт электронной системы, и выходные сигналы ин­дуктивных преобразователей, пропорциональные размеру отверстия, поступают к отсчетно-командному устройству 10. Отрыв измерительных наконечников от контролируемой поверхности в момент удара о торец кольца исключается гидравлическими демпферами 16 и 17.

При обратном ходе, прежде чем измерительные наконечники вый­дут за пределы обрабатываемой поверхности, угловой рычаг 8 усилием пружины 6 поворачивается против часовой стрелки. Размыкаются элек­троконтакты переключателя 4, прерывая цикл измерения. Одновременно включаются цепи электронной памяти о размере контролируемого от­верстия. Таким образом, измерительный тракт оказывается заблокиро­ванным от ложных сигналов индуктивных преобразователей, возника­ющих при холостом ходе измерительных наконечников без соприкосно­вения с обрабатываемой поверхностью.

По мере снятия припуска изменяются положения сердечников 13 и 15 по отношению к катушкам индуктивных преобразователей. Вслед­ствие этого изменяются параметры выходных электрических сигналов, поступающих в отсчетно-командное устройство 10. Стрелка показыва­ющего прибора совершает дискретные перемещения на величину при­пуска, снятого за каждый двойной ход абразивного круга.

При достижении заданных размеров отверстия сигналы преобразо­вателей вырабатывают предварительные команды переключения меха­низма подач станка на чистовой режим шлифования и на выхаживание. После получения окончательного заданного размера отверстия форми­руется окончательная команда ускоренного отвода измерительной го­ловки и шлифовальной бабки в исходное положение. Обработанную деталь удаляют и закрепляют в патрон станка очередную заготовку. Рабочий цикл повторяется.

В случае необходимости правки абразивного круга внутри цикла шлифовальная бабка отводится вправо, а измерительные наконечники

Рис. 12. Конструкция измерительной головки системы БВ-4188:

Л 13 — измерительные иожки, оснащенные алмазными наконечниками; 2, 11 — пинты для настроечных перемещений измерительных наконечников вдоль напранляюших тина ласточкина хвоста; .3 — корпус; 4 — измеритель­ны» рычаг, установленный на корпусе при помощи дпух Т-образно располо­женных плоских пружин; 5 — спиральная пружина, создающая измеритель­ное усилие; 6 — резиновая втулка уплотнения кабельного ввода; 7 — об­мотки магнитной системы индуктивного преобразователя; 8 — ферритовын сердечник индуктивного преобразователя; 9 — поршень гидравлического демпфера; 10 — цилиндрический стакан, уплотненный в местах ныхода изме­рительных рычагов резиновыми манжетами 11

под действием пружины 3 углубляются в контролируемое кольцо. Для исключения повреждения механизмов измерительной головки служит упор 1, ограничивающий ход каретки 5. Конструкция измерительной головки БВ-4188 показана на рис. 12.

222 С1ТДСТВЛ для внутришлифоиальных станков

Первоначальную настройку измерительной головки на заданный размер производят вне станка с применением приспособления (рис. 13), снабженного микрометром 9. При настройке выполняют следующие операции.

Рис. 13. Приспособ­ление для настройки измерительной го­ловки БВ-4188

Микрометр устанавливают на нуль и закрепляют в скобе 8 так, чтобы измерительный торец микрометрического винта совместился с осью посадочного отверстия штатива 1. Затем микрометр устанавливают на размер, соответствующий радиусу отверстия контролируемой детали. В посадочное отверстие штатива 1 вставляют пиноль 3 с измерительной головкой 5. Производят продольную и угловую ориентацию пиноли с измерительной головкой так, чтобы ось, проходящая через вершины наконечников, совместилась с осью микрометра 9. В этом поло­жении фиксируют пиноль клеммным зажимом штатива 1 с помощью болта 2.

Измерительную головку соединяют кабелем с отсчетно-командным устройством и подключают один индуктивный преобразователь, свя­занный с нижним наконечником.

При помощи винта 4 смещают нижний наконечник вдоль направля­ющей типа ласточкина хвоста до соприкосновения с торцом настроен­ного на размер микрометра. Наконечник фиксируют винтом 6, когда стрелка показывающего прибора совместится с нулевой отметкой шкалы.

Ослабив крепежный болт 2, поворачивают головку 5 вокруг оси посадочного отверстия на 180° и вновь фиксируют клеммным зажимом штатива 1. Верхний микрометрический винт 7 вводят в контакт с изме­рительным наконечником, добиваясь нулевого отсчета по шкале пока­зывающего прибора.

К отсчетно-командному устройству подключают два индуктивных преобразователя головки 5. Обеспечивают режим суммирования их выходных сигналов. Осуществляют настройку второго измерительного наконечника, расположенного против торца микрометра 9, Наконечник фиксируют, когда стрелка показывающего прибора совместится е нуле­вой отметкой шкалы.

Измерительную головку снимают с приспособления и приступают к ее монтажу на станке (рис. 14). Пиноль 14 с измерительной головкой 15 крепят в посадочном отверстии каретки 11 механизма перемещения так, чтобы вершины измерительных наконечников находились в вертикаль­ной плоскости. С помощью гидроцилиндра 9 механизм перемещения вводят в соприкосновение с торцом толкателя 13, имеющего кинемати­ческую связь с корпусом шлифовальной бабки 16. Между торцами из­мерительных наконечников и абразивного круга устанавливают гаран­тированный зазор 0,4—0,5 мм.

Правильную ориентацию измерительных наконечников относи­тельно контролируемого отверстия производят по образцу.

Диаметр отверстия в контролируемом сечении должен соответство­вать середине поля допуска, а нецилиндричность не должна превышать 0,0003—0,0005 мм.

Измерительную головку отводят в исходное положение. В магнит­ный патрон станка устанавливают кольцо и вводят в него наконечники. Тумблером 27 отсчетно-командного устройстваЗОвключают индуктивный преобразователь, связанный с нижним наконечником.

Для установки наконечников в диаметральную плоскость контро­лируемого отверстия измерительной головке сообщают горизонтальное движение с помощью регулировочного винта 5, позволяющего смещать основание 6 относительно нижней плиты 3. Процесс регулировки кон­тролируют по шкале показывающего прибора. Диаметральному поло­жению наконечников соответствует максимальное отклонение стрелки прибора. Завершив регулировку, основание фиксируют болтами 1 и 4.

17 18 19 20 21 22 Рис. 14. Измерительная система активного контроля БВ-4188

Ориентацию измерительной головки по вертикали осуществляют микрометрическим винтом !2, сообщающим вертикальные перемещения шарниру 8 за счет деформации упругой перемычки 7. Регулировку за­вершают, когда стрелка показывающего прибора 17 совместится с нуле­вой отметкой шкалы.

Для измерения в режиме суммирования к отсчетно-командному устройству тумблером 27 подключают оба индуктивных преобразова­теля измерительной головки. Вместе с абразивным кругом измеритель­ной головке сообщают колебательные движения.

С помощью микровинта 10 производят регулировку переключа­теля 12 так, чтобы его электроконтакты замыкались при установке наконечников на контролируемую поверхность детали. Момент размы­кания электроконтактов при обратном ходе измерительной головки дол­жен происходить прежде, чем наконечники выйдут на фаску измеряемого кольца. Контроль замыкания электроконтактов переключателя 12 осуществляют по сигнальной лампе 18.

В динамическом режиме при колебании измерительных наконечни­ков с трелку показывающего прибора 17 совмещают с пулевой отметкой шкалы. Минимальная протяженность участка контролируемой поверх­ности составляет 0,2 мм при 220 дв. ход/мин. При этом вариация пока­заний не должна превышать 0,0005 мм.

В соответствии с установленными припусками на черновое, чи­стовое и доводочное шлифование устанавливают уровни срабатывания предварительных команд с помощью потенциометров 23, 25 и 26. Уро­вень срабатывания окончательной команды совмещают с нулем показы­вающего прибора посредством потенциометра 28. Правильность настрой­ки команд контролируют по загоранию сигнальных ламп 19—22.

Завершив настройку, удаляют образец, переключают тумблер 24 в положение «Работа» и производят пробное шлифование партии колец в автоматическом режиме.

Размеры обработанных колец контролируют с помощью специаль­ных измерительных средств. С учетом полученных результатов кор­ректируют настройку посредством потенциометра 29 электрического смещения нуля.