Универсальная измерительная система бв-4100

Измерительная система, основанная на электронном принципе дей­ствия, предназначена для управления автоматическим циклом обработки деталей на центровых круглошлифовальных станках. • Параметры и характеристики измерительной системы (табл. 1) " соответствуют ГОСТ 8517—70 и ГОСТ 18272—72.

' Для удовлетворения широкого круга требований, предъявляемых к современным средствам активного контроля при круглом шлифова­нии, измерительная система комплектуется в различном сочетании рядом типовых функциональных узлов. Предусмотрено 30 вариантов исполнения измерительной системы (табл. 2). Каждое исполнение комплектуют электронным отсчетно-командным устройством типа БВ-6119-01 или БВ-6119-02, выдающим во внешние цепи соответственно четыре или две управляющие команды. Эти устройства применяют в ка­честве основных моделей для решения многих задач активного кон­троля, в том числе контроля деталей с прерывистой поверхностью.

Контроль гладких валов и валов со шпоночными пазами в процессе обработки методами врезания или продольной подачи на круглошли­фовальных автоматах и полуавтоматах обеспечивается рядом настоль­ных индуктивных скоб типа БВ-3152-40, БВ-3152-80, БВ-3152-125 и БВ-3152-200 (рис.17). Скобы оснащают индуктивным преобразовате­лем типа Б В-6067.

Автоматизация перемещения измерительной скобы и ее ориента­ция по отношению к шлифуемой заготовке обеспечивается гидравли­ческим подводящим устройством типа БВ-3102Т. Наряду с постав­кой полного комплекта подводящего устройства предусмотрены ва­рианты поставки только гидроцилиндров без деталей привязки к кон­кретной модели станка.

Рабочий цикл шлифования методом врезания с применением настольной скобы БВ-3152 осуществляется следующим образом (рис. 18). В начальной фазе цикла настольная _скоба шлифовальная бабка занимают исходное положение. Для исключения выдачи ложных ко­манд в нерабочем положении скобы из схемы стайка в измерительную систему поступает сигнал, обеспечивающий блокировку цепей выдачи команд управления. После закрепления заготовки на позиции обработки без участия измерительной системы осуществляется ускоренный под­вод шлифовальной бабки и переход на форсированную или черновую подачу. В момент, ттрр/гтрстиутщи^ снцутп цррнпяой части припуска, гидросистема станка реверсирует потоки масла, поступающие к гидро­цилиндру. Благодаря этому измерительная скоба приобретает плавное движение в сторону заготовки. Одновременно для подготовки разбло­кирования командных цепей управления схема станка 10 (рис. 19) формирует сигнал, производящий запуск электронного реле времени И измерительной системы. Реле времени обеспечивает включение команд­ных цепей с задержкой, превышающей на 1,5—2 с промежуток времени, необходимый для совершения рабочего хода и установки измеритель­ной скобы в контролирующее положение.

В процессе обработки шток индуктивного преобразователя 2 воспринимает перемещение измерительных кареток скобы. Выходной сигнал преобразователя, пропорциональный изменению размера шли­фуемого вала, после усиления электронной схемой преобразуется

2. Измерительная система БВ-4100   Коли­ Измерительная оснастка Устройство для переме­щения н ориентации из­мерительной оснастки Обозначение чество - команд управ­ления Диапа­зон из­мерения, мм Наиме­нование и тип Рабочий ход, мм Наименование и тип БВ-4100 БВ-4100-26 БВ-4100-27 БВ-4100-28   2,5 — 40 10—80 40—125 80—200       БВ-4100-29 БВ-4100-30 РВ-4100-31 БВ-4100-32   2,5 — 40 10 — 80 40—125 80—200       БВ-4100-33 БВ-4100-34 БВ-4100-35 БВ-4100-36   2,5-40 10—80 40-125 80 — 200 Скоба индук­тивная настоль­ная БВ-3152 60 60 100 160 Гидроцнлиидр БВ-3102 БВ-4100-37 БВ-4100-38 БВ-4100-39 БВ-4100-40   2,5—40 10 — 80 40—125 80 — 200 60 60 100 160 БВ-4100-41 ВВ-4100-42 БВ-4100-43 ВВ-4100-44   2,5-40 10 — 80 40—125 80—200   60 60 100 160 Гидроцнлнндр БВ-3102 и кран-переклю­чатель гидрав­лический руч­ного действия БВ-4071.02 БВ-4100-45 БВ-4100-46 БВ-4100-47 БВ-4100-48   2.5-4Q 10—80 40—125 80—200   60 60 100 160 БВ-4100-49 БВ-4100-50   10—80 40-125   60 100 Устройство подводящее БВ-3102Т БВ-4100-51 БВ-4100-52 БВ-4100-53 БВ-4100-54   4—40 10—80 40—125 80—200 Скоба индук­тивная навесная БВ-3154 - Кронштейн для навесных скоб БВ-3221

 

Примечания:

1. Исполнения от БВ-4100 и БВ-4100-26 до БВ-4100-32 поставляют без гидроцнлиндров.

2. Исполнения от БВ-4100-33 до БВ-4100-48 поставляют без узлов креп­ления к столам станков.

3. Исполнения БВ-4100-49 и БВ-4100-50 оснащают узлами крепления гндроцилиндров к столам станков мод. ЗА151 и ЗА161.

Пример обозначения при заказе: измерительная си­стема с двумя управляющими командами, с диапазоном измерении настольной скобы 10—80 мм. без гидроцилнндра: «Система измерительная БВ-4100-26».

 

Рис. 17. Конструкция индуктивной настольной скобы БВ-3152!

1, 3 >— цилиндрические измерительные наконечники из твердого сплава;

2, 4 — измерительные каретки, снабженные направляющими типа ласточкина хвоста; 5, 25 — сменные измерительные ножки; 6 — стакан, предохраняющий от повреждений индуктивный преобразователь 22; 7 — микрометрический виит, взаимодействующий с измерительным наконечником преобразователя 22; 8, 24 — болты для закрепления измерительных ножек; 9. 23 — шестерни для наладочных перемещений измерительных ножек, зацепляемые с рейками на плоской поверхности направляющих типа ласточкина хвоста; 10, 12 — серьга и винтовая пружина, устраняющие зазор в резьбовом сопряжении микро­метрического винта; 11, 21 — эксцентрики для регулировки измерительного усилия, обеспечиваемого винтовыми пружинами 14 и 18; 13, 19 — плоско­параллельные пружины подвески измерительных кареток; 15, 17 — упоры, служащие ограничителями хода измерительных кареток, используемые в ка­честве базы при настройке скобы; 16 — планка с резьбовыми отверстиями для крепления скобы к подводящему устройству; 20 — клеммный зажим для крепления индуктивного преобразователя 22

в аналоговый сигнал для показывающего прибора 6 ив дискретные команды для исполнительных органов станка.

Предварительные команды обеспечивают переход от форсирован­ной к черновой и чистовой подачам абразивного круга. На завершаю­щей фазе цикла в режиме чистового нли доводочного шлифования с за­готовки снимается оставшаяся часть припуска. В момент достижения заданного размера формируется окончательная команда для ускорен­ного отвода шлифовальной бабки и измерительной скобы на исходную позицию.

Для контроля деталей с прерывистой поверхностью электриче­ская схема устройства снабжена пиковым детектором 5, который в со-

 

Рис. 18. Измерительная система бв-4100, комплектуемая^ настольной индук­тивной скобой н подводящим устройством: I 1 — отсчетно-коыандное устройство; 2 — показывающий прибор, оснащенный Явумя шкалами с ценой деления 0,001 и 0,002 мм; 3 — лампа сигнализации включения командных цепей по окончании периода задержки, определяемого установкой реле времени РВ; 4—7 — лампы для визуальной индикации срабатывания окончательной и предварительных команд; S. 10, 11, 13 — потенциометры настройки уровней срабатывания команд; 9 — тумблер пере­ключения в режимы «Наладка» н «Работа»; 12 — тумблер подключения к от- счетно-командному устройству одного или двух индуктивных преобразовате­лей для работы в режиме суммирования двух сигналов; 14 — тумблер нереклю- чения_{«1сштабов шкалы показывающего прибора; 15 — потенциометр элек- *°£рйческой корректировки нуля; 16 — настольная индуктивная скоба; 17 — кронштейн для крепления измерительной скобы к колонке 18 гидравлического цилиндра 19: 20 — соединительный кабель индуктивного преобразователя 24', 21, 22 — болт и клиновидный сухарь для крепления основания гидроцнлиндра 23 к верхнему столу" шлифовального стайка; 25, 28 — шестерни для нала­дочных перемещений измерительных ножек; 26, 27 — болты для крепления измерительных ножек; 29 — микрометрический винт скобы 16

1 г j + s s у в

четании с элементами электронной памяти пропускает в отсчетно-ко- мандную часть устройства сигналы, соответствующие размеру высту­пов шлифуемой поверхности, и исключает прохождение ложной ин­формации, когда измерительные наконечники попадают в разрывы этой поверхности.

В случае обработки валов методом продольной подачи команды управления, поступающие от измерительной системы, воспринимаются схемой электроавтоматики станка в конце продольного хода стола.

Все элементы электронной схемы отсчетно-командного устройства, размещены в пылезащищенном корпусе. Назначение органов управ­ления, сигнализации и регулировки, установленных на передней и задней панелях устройства, поясняется соответственно иа рис. 18 и 20.

Контроль гладких валов в процессе обработки методом врезания на круглошлифовальных полуавтоматах или на универсальных станках обеспечивается измерительной системой БВ-4100, оснащаемой рядом навесных трехконтактиых индуктивных скоб типа БВ-3154-40 (рис. 21).

При обработке методом врезания скобу устанавливают на станке с помощью унифицированного кронштейна БВ-3221, закрепляемого обычно на кожухе шлифовального круга. При обработке с продоль­ной подачей практикуется установка кронштейна со скобой на одной из бабок или на столе шлифовального стайка. Оба способа крепления навесной скобы обеспечивают измерение диаметра шлифуемой детали в одном сечении.

Рабочий,.цикл круглошлифовального полуавтомата при использо­вании измерительной системы с навесной скобой БВ-3154 аналогичен описанному выше циклу шлифования с настольной скобой. Отличие заключается в том, что запуск реле времени РВ осуществляется не внеш­ними цепями, а элементами собственной электросхемы по сигналу индуктивного преобразователя, возникающему в момент установки измерительных наконечников на заготовку, имеющую припуск. Уро­вень срабатывания этого сигнала в отсчетно-комаидном устройстве БВ-6119 соответствует точке —15 мкм. Установку навесной скобы в кон­тролирующее положение и возврат на исходную позицию производят вручную.

2 3 4$ S 78 9 Ряс. 19. Структурная схема отсчетно-комаидного устройства БВ-6119: 1 — генератор переменного напряжения прямоугольной формы 1,5 В, 10 кГц, служащий источником питания измерительной схемы; 2 — индуктивный пре­образователь В; 3 — усилитель переменного напряжения; 4 — фазочувствн- тельный детектор для преобразования переменного напряжения в постоянное; S — пиковый детектор, обеспечивающий прохождение полезных сигналов при контроле валов с прерывистой поверхностью; 6 — показывающий прибор; 7,8 — формирователи команд, предназначенные для включения обмоток исполнительных реле команд 9 прн достижении деталью заданного размера; в — исполнительные реле команд, служащие для коммутации цепей электри­ческой схемы управления станком 10; 11 — реле времени для задержки вклю­чения командных электрических цепей иа период, необходимый для введения измерительных наконечников скобы в контакт с обрабатываемой деталью; 12 — индуктивный преобразователь А, подключаемый к схеме в случае не­обходимости суммирования сигналов от двух индуктивных преобразователей

 

Рве. 20. Задняя панель отсчетно-командного устройства БВ-6119: / — вилка для подключения кабеля связи с электрической схемой станка; 2 — держатель плавкого предохранителя; 3 — тумблер включения питания; 4 — тумблер переключения схемы в режим контроля деталей с прерывистой или гладкой поверхностью; 5 — клемма заземления; 6 — розетка для под­ключения кабеля микровыключатолн КВС, контролирующего исходное по­ложение настольной скобы н произиодищего запуск реле времени РВ (исполь­зуется в случае, когда запуск РВ схемой станка не обеспечинается); 7 — ро­зетка для подключения кабеля индуктивного преобразователя В, встроенного в настольную скобу; 8 — розетка для подключения второго индуктивного пре­образователя А (в измерительной системе БВ-4100 не используется); 9, 12 — тумблеры для переключения нолярности сигналов преобразователей Ли В; 10, 11 — потенциометры настройки масштабов выходных сигналов индуктив­ных преобразователей; 13 — потенциометр настройки периода задержки срабатывания реле времени РВ

 

При подготовке измерительной системы к работе осуществляют следующие операции. Отсчетно-командное устройство закрепляют на установочной площадке, размещенной в зоне, удобной для обслу­живания и наблюдений, исключающей попадание влаги от системы СОЖ станка. Шину заземления присоединяют к соответствующей клемме на корпусе отсчетно-командного устройства. Держатель предо­хранителя устанавливают в положение, соответствующее напряжению питания, поступающего из схемы станка. Электрические и гидравли­ческие соединения осуществляют с учетом требований документации на конкретную модель станка.

После включения электрического питания проверяют правиль­ность взаимодействия измерительной оснастки с отсчетно-командным устройством. При плавном воздействии на измерительные наконечники скобы стрелка показывающего прибора должна отклониться в правую область шкалы, а в свободном состоянии наконечников — в левую. В случае, если направления перемещений стрелки не совпадают с ука­занными, следует переключить тумблер полярности выходного сигнала индуктивного преобразователя.

При закреплении основания гидроцилиндра 23 (см. рис. 18) на столе станка измерительные наконечники скобы размещают против контролируемого сечения детали. Для ориентации скобы 16 передви­гают кронштейн 17 на колонке 18 так, чтобы точки соприкосновения измерительных наконечников с деталью находилась в середине этих наконечников и размещались в диаметральной плоскости контроле руемой детали.

Рис. 21. Индуктивная на­весная скоба БВ-3154 с О» кронштейном БВ-3221:

1 — скалка для шарнирной И подвески корпуса 21 скобы;

2 — ось, установленная в К подшипниках качения 4 и " 7, взаимодействующая с пра- ~ вым кондом пружины 5; 3 — 1з корпус плунжера 12, за-

крепляемый в необходимом ^s угловом положении на ста- g каие 6 с помощью винта 15\ ■ 5 — спиральная пружина, создающая крутящий момент для отвода скобы в исходное положение и обеспечиваю­щая измерительное усилие на нижнем измерительном наконечнике 29; 6 — стакан заводного механизма, свя­занный с левым концом пру­жины 5, закрепляемый вин­том 14; 8 — кронштейн, за­крепляемый на кожухе шли­фовальной бабкн при помо­щи болта 10; 9, 11 — болты для ориентации измеритель­ных поверхностей наконеч­ников 29, 30 и 31 в плоско­сти, перпендикулярной осн контролируемого вала; 12 — подпружиненный плунжер- амортизатор, взаимодей­ствующий с поверхностью 13 для ограничения поворота

держателя 36 скалки 16 при отводе скобы в исходное положение; 17 — микрометрический винт, взаимодействующий с изме­рительным наконечником индуктивного преобразователя 33; 18 — подпружиненная серьга для устранения зазора в резьбо­вом сопряжении микрометрического вннта; 19, 24 — плоскопараллельные пружины для подвескн измерительного штока 32-

20 — спиральная пружина, обеспечивающая измерительное усилие иа верхнем измерительном наконечнике 31; 22 _______________________ шкала

для установки на заданный размер сменной штанги 28; 23 — винты для крепления штанги после настройки на размер; 25 — упор для установки в заданное положение движка 26 с боковым наконечником 30, закрепляемого болтом 27; 34 — ста­кан, ограничивающий ход микрометрического винта 17 для предохранения от повреждений индуктивного преобразова­теля 33; 36 — шарнир подвески корпуса скобы

Перед настройкой измерительной системы потенциометр 15 электри­ческой корректировки нуля устанавливают в среднюю часть зоны ре­гулирования, переключают устройство в режим «Наладка» и устанав­ливают переключатель преобразователей 12 в режим «2».

Индуктивный преобразователь 24 крепят в отведенной на исход­ную позицию скобе так, чтобы стрелка показывающего прибора уста­новилась в зоне шкалы от —50 до —75 мкм. В центры станка устанав­ливают образцовую деталь (аттестованную с требуемой точностью меру), исполнительный размер которой соответствует середине операционного поля допуска. Ослабив затяжку крепежных болтов 26 и 27 с помощью шестерен 25 и 28, разводят ножки с измерительными наконечниками так, чтобы они не соприкасались с образцовой деталью в рабочем по­ложении скобы.

После установки скобы в позицию измерения вращением микро­метрического винта 29 достигают нулевого показания прибора. При помощи шестерни 25 вводят в соприкосновение с образцовой деталью нижний измерительный наконечник. Перемещение ножки прекращают, когда на приборе будет достигнуто показание +100 мкм. В таком положении ножку крепят зажимным болтом 26. Далее при помощи шестерни 28 верхнюю ножку перемещают до соприкосновения измери­тельного наконечника с поверхностью образцовой детали. Закрепляют ножку болтом 27, когда стрелка показывающего прибора установится против отметки шкалы «+ 2С0 мкм». В результате выполненных настро­ечных операций обе измерительные каретки отрываются от упоров, служащих ограничителями рабочего хода. При этом обеспечиваются условия правильной работы плоскопараллельных пружин подвески этих кареток.

С помощью микрометрического винта 29 производят предвари­тельную установку нуля. Затем, включив вращение образцовой детали и обеспечив подачу охлаждающей жидкости от системы СОЖ станка, совмещают стрелку с нулевой отметкой шкалы посредством потен­циометра 15. С нулевой отметкой шкалы при помощи потенциометра 13 совмещают уровень срабатывания окончательной команды. Для ориен­тировочного отсчета при настройке уровней срабатывания предвари­тельных команд служат шкалы, нанесенные возле рукояток потенцио­метров. Окончательно правильность настройки команд проверяют по шкале показывающего прибора в момент включения соответствующей лампы визуальной индикации. При этом проверку перемещения стре­лочного указателя вдоль шкалы прибора производят с помощью по­тенциометра корректировки нуля 15.

По окончании настройки стрелочный указатель совмещают с ну­левой отметкой шкалы. Скобу возвращают на исходную позицию.

Наладку измерительной системы, оснащенной навесной скобой (см. рис. 21), осуществляют следующим образом. Сначала корпус 21 скобы подвешивают к кронштейну, закрепленному на кожухе абра- аивного круга. С учетом номинального размера контролируемого вала производят установку необходимого типоразмера сменной штанги 28. Передвигая штангу вдоль направляющих, совмещают соответству­ющую отметку шкалы 22 со штриховым индексом, нанесенным на кор­пус. Крепление штанги осуществляют винтами 23. Движок 26 с бо­ковым наконечником прижимают к торцу упора 25 и фиксируют сто­порным болтом 27. В центры станка устанавливают образцовую деталь. Шлифовальную бабку подводят в рабочее положение. Измерительные наконечники сксбы вводят в соприкосновение с образцовой деталью. С помощью болтов 9, 10, 11 добиваются установки измерительных на­конечников в одну плоскость, перпендикулярную к оси детали. Пра­вильно ориентированные наконечники должны оставлять на поверх­ности вращающейся детали общий след.

Регулировку измерительного усилия на нижнем измерительном наконечнике 29 обеспечивают изменением крутящего момента пру­жины 5 за счет поворота стакана 6.

По окончании наладочных операций включают вращение образ­цовой детали, затем с помощью микровинта 17 совмещают стрелку показывающего прибора с нулевой отметкой шкалы.

Настройку команд осуществляют методами, изложенными выше при описании наладки настольной скобы. Перед началом цикла измерения скобу отводят в исходное положение и переключают электросхему в ре­жим «Работа».

После шлифования в полуавтоматическом режиме первых деталей и оценки их размера универсальными измерительными средствами может быть внесена дополнительная корректировка настройки потенциомет­ром смещения нуля.

В процессе эксплуатации измерительной системы возможно воз­никновение отдельных неполадок. Если при включении прибора в сеть не отклоняется стрелка и не загораются сигнальные лампы, следует проверить, нет ли обрыва в кабеле индуктивного преобразователя, и проконтролировать напряжение в линии питания. Кроме того, сле­дует проверить, не перегорели ли сигнальные лампы или предохрани­тель, и, если необходимо, заменить их. В случае повторного выхода из строя необходимо установить причину короткого замыкания.

Правильное функционирование измерительной системы может быть нарушено вследствие проникновения влаги внутрь корпуса ин­дуктивного преобразователя из-за механического повреждения герме­тизирующих уплотнений. После просушки узлов преобразователя поврежденные детали уплотнений следует заменить новыми. Увеличе­ние погрешности измерения может появиться при ослаблении крепления деталей и узлов, входящих в измерительную цепь индуктивной скобы. На точностные показатели отрицательно влияет износ контактных поверхностей измерительных наконечников. Обновление изношенных поверхностей осуществляется путем поворота цилиндрических нако­нечников вокруг собственной оси. Смещение настройки в процессе ра­боты измерительной системы, обусловленное небольшим износом изме­рительных поверхностей наконечников, легко компенсируется потен­циометром электрической корректировки нуля в диапазоне ±60 мкм.

Устранение возникающих неисправностей и ремонт измеритель­ной системы следует поручать квалифицированным специалистам.