Файл: Регулирование качества продукции средствами активного контроля..pdf

Устройство состоит из двух основных узлов: базового 3, включа­ ющего воздушный фильтр 8, стабилизатор давления 4, влагоотделитель 6, пневмоэлектроконтактный датчик 10, быстродействующее электронное реле 7, и измерительной головки 1, конструкция кото­ рой зависит от условий измерения. Из сети в систему по направле­ нию стрелки А подается воздух или жидкость. Величина подводимо­ го давления контролируется манометром 9. Пройдя через влагоотделитель и блок фильтра со стабилизатором (стабилизированное давление указывает манометр 5), воздух попадает в измерительную

Рис. 93. Схема комбинированного устройства, основанного на косвенном методе активного контроля

головку / и через эжекторное сопло выходит в зазор, образованный измеряемым объектом, которым является шлифовальный круг, и торцом измерительного сопла. При определенном зазоре между кругом и соплом, т. е. при определенном размере обрабатываемой детали, срабатывает пневмоэлектроконтактный датчик и через электронное реле подает в цепь исполнительных органов станка со­ ответствующую команду. В корпусе измерительной головки имеется регулируемый упор 2, находящийся в постоянном контакте с обра­ батываемым изделием. Постоянство контакта обеспечивается плос­ кими пружинами. С помощью системы упор—сопло осуществляется контроль разности положений режущей поверхности шлифовально­ го круга и поверхности обрабатываемой детали.

Применение разностного метода измерения в разработанном приборе позволило исключить влияние на точность обработки сило­ вых и тепловых деформаций системы СПИД, т. е. исключить не­ достатки устройств, контролирующих только положение режущей

239

поверхности шлифовального круга. Бесконтактный метод ощупы­ вания режущей поверхности шлифовального круга и «плавающая» конструкция измерительной головки уменьшают чувствительность прибора к различным динамическим факторам.

Разработанное устройство активного контроля размеров пока­ зало хорошую работоспособность в производственных условиях, обеспечило достаточно надежную и стабильную работу оборудо­ вания.

§29. СИСТЕМЫ К В Н У Т Р И Ш Л И Ф О В А Л Ь Н Ы М

ИХ О Н И Н Г О В А Л Ь Н Ы М СТАНКАМ

Впоследние годы подналадка (автоматическое регулирование смещения уровня настройки) стала применяться на автоматических станках с циклическим процессом обработки (внутреннее шлифова­

контроля, либо упором — жестким или чувствительным. Поэтому и регулированию подвергается настройка либо датчика, установлен­

наладку) подает второй прибор, вынесенный из зоны обработки и измеряющий изготовленные детали. В различных системах измере­ нию подвергаются или каждая деталь, или одна из нескольких, или выборка. При этом подналадка, как правило, производится в обе стороны в отличие от односторонней подналадки на станках с не­

процессом обработки фактор износа круга обычно исключен. По­ этому в этом случае основным является влияние двустороннего тем­ пературного смещения, обусловленное не только колебанием ха­ рактеристики отдельных экземпляров кругов, но и изменением ско­ рости резания, а также числа работающих зерен абразива (пример­ но на 20—30% за время работы круга вследствие изменения его диаметра). При этом меняются условия резания из-за угла контакта круга с кольцом. Смена же круга производится сравнительно часто (примерно через 1—2 ч.).

На хонинговальных станках «Микроматик Хоне» и «Барнесс Дрилл» окончание процесса хонингования в момент достижения за­ данного размера детали обеспечивается встроенным в хон раз­ движным калибром, а подналадка по результатам автоматического измерения предыдущей детали и сортировка обработанных деталей производятся электропневматическим прибором на специальной

240

нии подряд трех бракованных деталей счетчик сортировочного уст­ ройства выключает станок.

Фирмой «Хилд» разработано двухступенчатое пневмоэлектрическое устройство активного контроля, предназначенное для шлифо­ вания и управления циклом обработки станка. Вторая система слу­ жит для измерения детали после шлифования на специальной из-

t

детали 4 и зазора S между выходным нерабочим соплом 18 и пят­ кой 17 регулировочного винта 16;

ность давлений воздуха в датчике 20 изменяются, и при достижении заданного размера цепь соленоида 7 замыкается. При этом шлифо­ вание прекращается и шлифовальный круг 6 выводится из детали 4. Последняя снимается с патрона 5 и поступает на специальную из­ мерительную позицию 8 второй системы, где применяется анало­ гичная схема измерения. В зависимости от отклонения полученного размера детали 4 от номинального (в плюс или минус) подвижный элемент 10 датчика 9 отклоняется в соответствующую сторону, за­ мыкая электрическую цепь одного из двух соленоидов 11 или 15. Якори этих соленоидов связаны с собачками 12 и 14 соответственно, которые могут поворачивать храповое колесо 13 по (или против) часовой стрелке. Храповое колесо 13 жестко связано с регулируе­ мым винтом 16, пятка 17 которого расположена против нерабочего выходного сопла 18 первой измерительной системы. Таким образом, величина зазора автоматически изменяется и производится подна­ ладка первой системы.

Во втором варианте устройства ограничение движения изме­ рительных лопаток / с соплами в глубь обрабатываемого отверстия детали 4 достигается путем упора выступов лапок 1 в стенку дета­ ли 4. Поворот регулировочного винта 16 осуществляется при помо­ щи серводвигателя (на рисунке не показан). Направление враще­ ния серводвигателя определяется направлением перемещения подвижного элемента 10 датчика 9, замыкающего одну из двух электрических цепей серводвигателя.

В третьем варианте устройства измерительные лапки / не имеют сопел 3, а непосредственно контактируют с обрабатываемой де­ талью 4, углубляясь в нее по мере увеличения размера последнего. Рычаг 22, второе плечо которого несет измерительное сопло (на ри­

тельной системы обеспечивается путем поворота этого упора серво­ двигателем.

На рис. 95 представлена конструктивная схема подналадчика упора бабки внутришлифовального станка ВДА-40, основанного на

этом храповик упирается в ту или иную собачку 3 или 4 и повора­ чивает винтовой упор. Собачки образуют шарнирный параллело­ грамм, имеющий два положения, которые он занимает под воздей­ ствием либо пружины 5, либо тягового магнита 6. Если команда на окончание цикла подана раньше срабатывания реле времени, то

242

параллелограмм собачек остается в указанном на фигуре положе­ нии, и винтовой упор под воздействием храповика и собачки 3 по­ ворачивается по часовой стрелке, выдвигаясь и увеличивая выха­ живание на следующем цикле. Если же цикл закончился после срабатывания реле времени, то реле уже успело включить тяговый магнит 6, который перебросил собачки влево. При этом винтовой

Рис. 95. Схема подналадчика упора бабки внутришлифовального станка ВДА-40

ное время загрузки и разгрузки деталей. Двусторонние торцешли­ фовальные станки обладают высокой производительностью, не­ прерывностью рабочего процесса, высокой точностью и полным автоматическим циклом, включая автоматическую компенсацию износа круга. Следует, однако, отметить, что при подналадке (ре­ гулировке) двусторонних торцешлифовальных станков возникают серьезные трудности, так как шлифовальные круги изнашиваются неравномерно, а в некоторых случаях необходимо весьма точно сохранять положение средней плоскости между кругами.

Действительно, даже при шлифовании деталей, площадь съема у которых одинакова, из-за различных твердостей связки абразивпых кругов теряется среднее положение детали. Однако определить заранее, какой из устанавливаемых абразивных кругов тверже или мягче, по внешнему виду невозможно. Маркировка же на обоих кругах одинаковая. Разность в твердостях кругов обнаруживается

только в процессе эксплуатации. Кроме того, особенно важно, что­ бы шлифуемая деталь (чаще всего подшипниковые или другие коль­ ца) правильно выходила из зоны шлифования по отношению к базо­ вой поверхности, что обеспечивает точность измерения и регулиро­ вания размеров. Во всех известных системах подналадка торцешлифовальных станков осуществляется либо путем одновременного пе­ ремещения двух шлифовальных бабок к середине на одинаковую ве­ личину, либо подачей импульса на подналадку на каждую бабку

M

Рис. 96. Принципиальная схема комбинированной си­ стемы ОКБ-1180М

через одну подналадку. Поэтому эти системы не отвечают требова­ ниям, предъявляемым к подналадочным системам подобного типа.

Все эти задачи позволяет решить оригинальная комбинирован­ ная система ОКБ-1180М к двустороннему торцешлифовальному ав­ томату СА-3 [47; 49]. Эта система отличается от известных тем, что в ней установлен прибор, следящий за износом каждого круга и вы­ полненный в виде контактного блокировочного датчика. Последний снабжен измерительным наконечником, который предназначен для контакта с рабочей поверхностью одного из шлифовальных кругов и взаимодействует с переключателем электрических цепей исполни­ тельных механизмов подач шлифовальных кругов, так что при кон­ такте наконечника с кругом замыкается цепь одного механизма, а при отсутствии контакта — цепь другого механизма.

Комбинированная система ОКБ-1180М (рис. 96) состоит из двух основных частей: измерительного прибора 7, который непосредст-

244

венно контролирует размер детали по высоте и дает импульс, если это необходимо на подналадку автомата, и прибора 1, следящего за износом шлифовальных кругов и распределяющего исполни­ тельные импульсы от прибора 7 на ту шлифовальную бабку, кото­ рая в данный момент больше нуждается в подналадке, т. е. имеет больший износ.

Принцип действия системы заключается в следующем. Как толь­ ко размер обработанной детали достигнет контрольного поднала­ дочного предела, преобразователь измерительных импульсов (в данном случае электроконтактный датчик, хотя в принципе при­ менимы пневматические и другие датчики) подает сигнал на подна­ ладку автомата. Поскольку на автомате обрабатываются различ­ ные детали, у которых площади поверхности обработки на каждом торце могут быть неодинаковыми, а также вследствие неодинако­ вого качества кругов, шлифовальные круги изнашиваются по-раз­ ному и при подналадке необходимо переместить ту шлифовальную бабку, круг которой износился больше. Чтобы определить, какой круг в данный момент больше нуждается в подналадке, на торце од­ ного из кругов (в данном случае на левом) устанавливают при­ бор 1, который следит за износом шлифовальных кругов. Установ­ ка прибора / на левом круге объясняется тем, что с этой стороны находится базовая поверхность, с которой обрабатываемая детальпопадает в зону шлифования, и измерительный прибор 7, контроли­ рующий изделие после обработки. Такая установка прибора 1 обес­ печивает наивыгоднейшие условия работы автомата. Сигнал на под­ наладку, поданный измерительным прибором 7, после измерения де­ талей 6 пойдет на левую бабку шлифовального круга, если соответ­ ствующие контакты в приборе / (электрические или пневмоэлектрические — в зависимости от конструкции системы) замкнуты и шли­ фовальный круг не касается измерительного наконечника 2 прибо­ ра 1. Как только закончится подналадка, шлифовальный круг кос­ нется измерительного наконечника 2, разомкнутся соответствующие контакты в приборе / и подналадочные импульсы будут подаваться уже на правый шлифовальный круг. Ввиду того, что детали прохо­ дят зону измерения незакрепленными, на каретке 5 установлена ба­ зовая планка 4. Деталь 6, проходя зону измерения, прижимается к базовой Планке 4 специальным шарнирным прижимом 3, который укреплен на приборе 7. Такой способ базирования деталей при вы­ ходе из зоны шлифования обеспечивает высокую точность измере­ ния. В системе предусмотрена быстрая переналадка на другие ти­ поразмеры. Таким образом, система кроме измерения высоты дета­ лей после обработки обеспечивает также слежение за износом каж­ дого шлифовального круга и осуществляет дифференцированную автоматическую компенсацию систематического смещения настрой­ ки, вызванного различным износом каждого шлифовального круга. Система поддерживает также постоянство положения средней плос­ кости рабочего пространства между шлифовальными кругами, что необходимо для автоматизации загрузки автомата.

245