Файл: Регулирование качества продукции средствами активного контроля..pdf

в непосредственной близости от обрабатываемого диаметра. Воз­ можность осуществления предложенной самонастраивающейся системы подтверждается теоретическими и экспериментальными исследованиями. Если обозначить внутренний радиус кольца а,

номерно по всему сечению и между температурой наружного и внут­ реннего диаметра будет какой-то перепад At.

при перепаде температур на обрабатываемой и необрабатываемой поверхностях кольца, имеет незначительную величину, и им можно

Таким образом, при передаче корректирующего сигнала по ре­ зультатам измерения температурных деформаций необрабатывае­ мого внутреннего диаметра должен быть учтен коэффициент про­ порциональности, равный отношению радиусов или диаметров кольца.

При обработке нежестких деталей типа колец следует учитывать колебания силовых деформаций детали, которые могут вносить существенную погрешность в результаты измерения. Для исключе­ ния этой погрешности необходимо, чтобы линия измерения совпа­ дала с направлением наименьшей деформации детали, в котором

281

в случае обработки внутреннего кольца железнодорожного подшип­ ника на бесцентрово-шлифовальном станке в пределах ±6° вносит незначительную ошибку порядка 0,3 мкм.

Самонастраивающаяся система управляющего контроля, постро­ енная на рассмотренном выше принципе, была осуществлена в ОКБ для процесса бесцентрового шлифования наружного диаметра внутренних колец железнодорожных подшипников [156]. Схема этой системы показана на рис. 117. Основной контур состоит из двух­ контактного пневматического прибора 5 и сильфонов 10 и 12 пневмоэлектрического преобразователя 8.

Компенсационный контур представляет собой крестообразный пневматический калибр 9 с сильфонами 13 и 14 того же пневмоэлектрического преобразователя.

Для исключения влияния колебания силовых деформаций коль­ ца прибор повернут на 35° относительно вертикальной оси так, что­ бы линия измерения была близка к направлению наименьшей де­

ного кольца. Установленное давление в сильфоне 14 перекрывается клапаном 7 и сохраняется на всем цикле обработки одной детали. Поскольку моменты, создаваемые в сильфонах 13 и 14 относитель­ но оси поворота 11 рычага преобразователя, действуют навстречу друг другу, то вначале шлифования никакого компенсирующего пе­ ремещения рычага не будет.

В процессе обработки в зависимости от температуры детали внутренний диаметр кольца будет уменьшаться или увеличиваться и давление рі в сильфоне 13 будет соответственно изменяться, скла­ дываясь или вычитаясь с измерительным давлением в сильфоне 12, определяемым размером обрабатываемого диаметра. Внесение компенсирующей поправки производится с учетом разницы в раз­ мерах наружного и внутреннего диаметров кольца за счет соот­ ветствующего передаточного отношения основной и компенсацион­ ной систем. При этом принято, что температурная деформация

и пятка, а также крест калибра изготовляются из инвара или друго­ го материала, имеющего малый коэффициент линейного расшире­ ния.

На использовании описанного выше принципа спроектирован прибор мод. ОКБ-1698 к карусельно-шлифовальному станку для обработки наружных и внутренних цилиндрических, конических

282

н на отвод шлифовального круга по достижении заданного размера

Рис. 118. Самонастраивающаяся система ОКБ-1698 к карусельно-шли- фовальному станку

Принципиальная схема прибора показана на рис. 118. Диаметр об­

284

/ и //, они растягиваются и поворачивают по часовой стрелке ры­

испытывает тепловых деформаций относительно его состояния при температуре перед началом обработки, которая учитывается при настройке прибора. В случае температурных деформаций кольца зазоры между торцами сопел и винтов в компенсационных голов­ ках увеличиваются или уменьшаются и соответственно меняется давление в сильфонах / / / и IV. Но при этом однозначно изменяются зазоры между соплами и пятками в измерительных головках, дав­ ление в сильфонах I и II изменяется на ту же величину, что и в силь­

тель не реагирует на изменение размеров кольца от тепловых де­ формаций, а реагирует только на изменение размера кольца в ре­ зультате его обработки. При обработке внутреннего диаметра го­ ловки переставляются так, чтобы обрабатываемый диаметр контро­ лировался измерительными головками, а с наружным необрабаты­ ваемым диаметром контактировали компенсационные головки.

Для исключения влияния на показания прибора некруглости формы необрабатываемой поверхности, по которой ведется ком­ пенсация, головки 7 и S вращаются вместе с деталью и контроли­ руют изменение размера в двух точках по диаметру. Погрешность измерения вследствие тепловых деформаций самого прибора значи­ тельно уменьшается применением для деталей, входящих в изме­ рительную цепь, материала с малым коэффициентом линейного рас­ ширения, например,суперинвара.

В Германской Демократической Республике также разработано устройство, позволяющее при контроле в процессе обработки ком­ пенсировать систематическую и случайную составляющие темпера­ турной погрешности.

На рис. 119 показано три варианта схем такого устройства. Из­ мерительная система (рис. 119,а), следящая за обрабатываемым размером, состоит из передающего механизма /, измерительного сопла 11 и входного сопла 8. В компенсационную систему входят передающий механизм 2, измерительное сопло 3, входное сопло 7,

285

286