В процессе сопряженного шлифования

Измерительная система предназначена для управления автомати­ческим циклом шлифования гладкого вала, пригоняемого с требуемым зазором (натягом) к сопрягаемому с ним окончательно обработанному отверстию втулки. Измерительная система применяется в том случае, когда допуск сопряжения не может быть выдержан без применения селективной сборки, а также в условиях мелкосерийного производства ^ парных деталей с жесткими допусками на зазор или натяг.

Предусмотрено 23 варианта исполнений измерительной системы (рис. 33, табл. 4).

В комплект измерительной системы входит отсчетно-командное устройство 14, настольная индуктивная скоба 6 с подводящим устрой­ством 12 и измерительное устройство для отверстий 39.

Рабочий цикл измерительной системы, оснащенной настольной екобой с механизмом арретирования и подводящим устройством руч­ного действия, осуществляется следующим образом (рнс. 34).

В начальной фазе цикла шлифовальная бабка и настольная скоба находятся в исходном положении. Предназначенную для сопряжения с валом втулку 29 устанавливают на базирующие элементы 34 измери-

4, Измерительная система БВ-4180   Цена деления точной шкалы прибора, мкм с со о. О С Скоба настольная индуктивная Устройство для пере­мещения настольной скобы обозначение КоличестЕ команд } ления Диапа­зон из­мерения, мм Тип Рабочий ход, мм Наименование н тип БВ-4180 БВ-4180-01 0,5                 5—40                 БВ-4180-02 БВ-4180-03 0,5     БВ-3232   Устройство подводящее ручного действия БВ-3233 БВ-4180-04 БВ-4180-05 0,5             10-80                 БВ-4180-Об БВ-4180-07 0,5           БВ-4180-20 БВ-4180-21 БВ-4180-22     5—40 10—80 40—125   60 60 100 Устройство подводящее ги­дравлическое БВ-3102Т БВ-4180-23 БВ-4180-24 БВ-4180-25 БВ-4180-26 •   5—40 10—80 10—Е0 40—125 БВ-3152 оооо <0<£>00 Гидроцилиндр без узлов крепления к столам станков БВ-3102 БВ-4180-27 БВ-4180-28 БВ-4180-29 БВ-4180-30     5 — 40 10-80 10-80 40—125   60 60 100 100

 

Примечание. Исполнения от БВ-4180 до БВ-4180-03 оснащены узлами крепления подводящих устройств к станкам мод. 3E153, от БВ-4180-04 до БВ-4180-07 — к станкам мод. ЗЕ12, БВ-4180-20 н БВ-4180-21 — к станкам МОД. 8А151 и исполнение БВ-4180-22 — к станкам мод. ЗА161, от БВ-4180-23 до БВ-4180-30 не содержат крепления к столам станков.

Пример обозначения при заказе измерительной системы к стайку 3E153 с ручным приводом настольной скобы: ход 40 мм с диапазоном измерения от 5 до 40 мм с двумя управляющими командами и иеной деления шкалы 0,5 мкм: Система измерительная БВ-4180-01.

тельного устройства для отверстий. Поворотом рукоятки 40 кулачки 41 и 42 механизма арретирования разъединяют с упорами 39 и 43.

Каретки 49 и 35, подвешенные на плоскопараллельных пружинах 45, 38 и 44, 37, под действием пружин растяжения 46 и 36 получают поступательные перемещения. Благодаря этому измерительные на­конечники 30 и 33 соприкоснутся с контролируемой деталью. Взаим­ное положение кареток, определяемое размером отверстия, контроли­руется индуктивным преобразователем 47. Перемещения на шток преобразователя передаются микрометрическим винтом 48. Выходной сигнал А преобразователя, пропорциональный диаметру контроли­руемого отверстия, поступает в отсчетно-командное устройство 32.

После установки в центрах станка заготовки сопрягаемого вала осуществляется ускоренный подвод шлифовальной бабки. В режиме чернового шлифования без участия измерительной системы с заготовки снимается черновая часть припуска. Затем скоба 13, прикрепленная к штоку 26 подводящего устройства 27, перемещается к шлифуемой заготовке с помощью двухплечевого рычага 16. Рабочее перемещение сообщается роликом 23, взаимодействующим с рессорой 19. Стабиль­ная фиксация скобы в контролирующем положении обеспечивается при установке сферического упора 18 на грани базирующей призмы, прикрепленной к корпусу подводящего устройства. Силовой контакт с призмой обеспечивается за счет деформации рессоры 19.

Подводящее устройство оснащено механизмом арретирования из­мерительных наконечников 3 и 5. В исходном положении скобы и в про­цессе ее движения к контролируемой детали арретирующий рычаг 17 взаимодействует с выступом кулачка 22, посаженного совместно с ры­чагом 16 на ось 21, и сообщает поступательное движение плунжеру 15. Плунжер своим конусом 11с помощью роликов 9 и 25 размыкает изме­рительные каретки 6 и 2, подвешенные к корпусу скобы на плоскопарал­лельных пружинах 10, 12, 14 и 24.

В конце рабочего хода скобы горизонтальное плечо третирующего рычага 17 западает во впадину рабочего профиля кулачка 22. Благо­даря этому упор рычага 17 разобщается с плунжером 15. Под дейст­вием возвратной пружины плунжер устремляется вправо, и освобожден­ные измерительные наконечники 3 и 5 соприкоснутся с контролируемой деталью 4. Измерительное усилие обеспечивается пружинами растяже­ния 8 и 28.

Спустя 1,5—2 с с момента установки измерительных наконечников на заготовку включаются цепи выдачи команд в схему управления станка.

Взаимные перемещения измерительных наконечников передаются микрометрическим винтом 7 на шток индуктивного преобразователя 1. Выходной сигнал В преобразователя, пропорциональный текущему размеру вала, поступает в отсчетно-командное устройство, где вычи­тается из сигнала Л, пропорционального размеру отверстия во втулке 29 Д «= А — В, где Д — результирующий сигнал, характеризующий величину зазора (натяга) в сопрягаемой паре.

Отсчет величины Д производится по шкале 31, проградуированной в мкм. Автоматическое управление рабочим циклом станка осуществля­ется командами прибора, поступающими во внешние электрические цепи при достижении заранее установленной величины Д.

Предварительные команды, воздействуя на исполнительные ор­ганы, станка изменяют скорость подач шлифовальной бабки. Конечная команда прекращает цикл обработки в момент получения заданной величины зазора (натяга) в сопрягаемой паре.

Поступательное перемещение для возврата скобы на исходную по­зицию обеспечивается роликом 28, взаимодействующим с поводком 20 при повороте рычага 16 по часовой стрелке.

При подготовке измерительной системы к работе осуществляют следующие наладочные операции (см. рис. 33).

Подводящее устройство 12 крепят к столу шлифовального станка так, чтобы измерительные наконечники скобы 6 разместились против контролируемого сечения детали. Для ориентации измерительных наконечников в диаметральной плоскости детали скобу поворачивают вокруг оси державки 9, установленной в клеммном за жиме колодки//, до тех пор, пока оба наконечника не будут оставлять на поверхности детали общий «оптический след». По окончании ориентации державку 9 фиксируют крепежными болтами 10. Величину арретирования измери­тельных наконечников регулируют с помощью болта 8.

Для настройки измерительной системы отбирают из готовых де­талей или специально изготавливают подогнанные с заданным зазором и аттестованные вал и втулку. Желательно, чтобы исполнительный размер отверстия соответствовал середине поля допуска на его изго­товление, а разность размеров отверстий и вала была равна средней величине заданного зазора сопрягаемой пары.

Перед настройкой следует установить потенциометр 27 корректи­ровки нуля в среднюю часть зоны регулирования, тумблером 26 обес­печить отсчет по грубой шкале с цеиой деления 5 мкм, тумблер 21 переключить в положение «наладка».

Настройка измерительного устройства для отверстий 89 осу­ществляется следующим образом.

Рукоятку 88 перевести в положение «Арретирование». Устано­вить на центрирующую пробку 33 образцовую втулку 35. Рукоятку перевести в положение «Измерение». Вращением микрометрического винта 28, взаимодействующего с индуктивным преобразователем 29, обеспечить совмещение стрелочного указателя с нулевой отметкой шкалы прибора 15.

Вращая с помощью торцового ключа шестерню 30, сообщить пере­мещение каретке измерительного наконечника 32 влево до тех пор, пока стрелка прибора 15 не установится против отметки «+ 100 мкм»: В таком положении зафиксировать каретку болтом 31. Аналогично, вращая ключом шестерню 37, переместить вправо вторую каретку с наконеч­ником 34 до момента совмещения стрелки с отметкой «+200 мкм». Каретку зафиксировать болтом 36. Вращением микрометрического винта 28 совместить стрелку прибора с нулевой отметкой шкалы.

Установкой тумблера 24 в положение «2» подключить к отсчетно- командному устройству оба индуктивных преобразователя 29 н 13, работающих по схеме вычитания выходных сигналов А—В. Установить в центрах станка образцовый вал. С помощью шестерен 1 и 4 развести измерительные наконечники на размер, превышающий диаметр кон­тролируемого пала. Движением рукоятки 7 установить скобу в пози­цию измерения. Вращением микрометрического винта 5 совместить стрелку показывающего прибора с нулевой отметкой шкалы. При помощи шестерни I нижнюю ножку переместить вверх до соприкосно­вения измерительного наконечника с валом. Закрепить наконечник болтом 2, когда стрелка показывающего прибора установится против отметки «+100 мкм». С помощью шестерни 4 верхний измерительный наконечник переместить вниз до касания с валом. Перемещение пре­кратить и закрепить наконечник болтом 3, когда стрелка показываю­щего прибора установится против отметки «-(-200 мкм». Вращением микрометрического винта 5 установить стрелку показывающего при­бора на нуль.

В результате выполненных настроечных операций измерительные каретки настольной скобы и измерительного устройства для отверстий отрываются от упоров, служащих ограничителями рабочего хода. При этом обеспечиваются условия правильной работы плоскопарал­лельных пружин подвески измерительных кареток.

Тумблером 26 переключить показывающий прибор для отсчета по точной шкале. С помощью потенциометров 20, 22 и 23 произвести на­стройку предварительных команд. Уровень срабатывания оконча­тельной команды совместить с нулевой отметкой шкалы потенциомет­ром 25.

Сообщая плавные перемещения измерительным наконечникам скобы, проверить правильность настройки команд по шкале показы­вающего прибора и по включению сигнальных ламп 16, 17, 18 и 19.

При помощи потенциометра 27 сместить настройку по шкале по­казывающего прибора вправо от нулевой отметки шкалы, если необ­ходимо выполнить сопряжение с зазором, влево от нуля — для по­лучения натяга в сопрягаемой паре.

Отвести скобу в исходное положение. Тумблером 21 включить режим «Работа». Установить иа измерительное устройство для отвер­стий предназначенную для сопряжения готовую втулку 35. В центрах станка установить заготовку вала. Произвести в полуавтоматическом режиме шлифование пробной партии валов. Проконтролировать по­лученные размеры с помощью универсальных измерительных средств. С учетом полученных результатов откорректировать рервоначальиую настройку потенциометром 27.

В процессе наладки и эксплуатации измерительной системы не­обходимо согласовать масштабы выходных сигналов индуктивных преобразователей и определять погрешность их суммирования. Мето­дика поверки заключается в следующем (рис. 35).

Настольную скобу 1 крепят на измерительное устройство для отверстий 3 так, чтобы измерительные наконечники 2 и 9 соприкасались с наконечниками 4 и 8 для контроля отверстий. Наконечники 4 и 8 вводят в контакт с двумя прикрепленными к корпусу рычагами 5 и 7, которые могут разжиматься сферой 6 микрометрического винта. Вращая винт, сообщают равные по величине и противоположные по направлению перемещения индуктивным преобразователям 10 (А) и 11 (В), включенным в режим суммирования. Результирующий вы­ходной сигнал преобразователей может изменять свое значение лишь в пределах допустимой погрешности суммирования (0,5 мкм на участке суммирования ±120 мкм и 1 мкм на участке ±200 мкм).

Если погрешность, определяемая по отклонению стрелки показы­вающего прибора 12, превышает допустимое значение, следует согла­совать масштабы индуктивных преобразователей посредством потен­циометров, размещенных на задней панели отсчетно-командного уст­ройства.

Погрешность суммирования в процессе эксплуатации можно также определять с помощью образцовых деталей. Однако такой способ по-

 

верки уступает по точности описанному выше, так как не исключает погрешности аттестации образцовых деталей.

Методы устранения неисправностей, возникающих при работе измерительной системы БВ-4180, аналогичны методам, приведенным в соответствующем разделе описания измерительной системы БВ-4100.

ПОДВОДЯЩИЕ УСТРОЙСТВА для ДВУХКОНТАКТНЫХ СКОБ

Гидравлическое подводящее устройство типа БВ-3102 предназначено для установки двухконтактных измерительных скоб приборов актив­ного контроля типа БВ-3152 и БВ-3153 на автоматических или полу­автоматических круглэшлифовальных станках. Применение такого устройства позволяет автоматизировать подвод скобы для измерения шлифуемой детали и осуществить возврат скобы в исходное положе­ние с целью освобождения рабочей зоны при удалении обработанной детали и для установки в центрах станка очередной заготовки.

Подводящее устройство обеспечивает плавное и безударное пере­мещение скобы, стабильную и жесткую ее фиксацию в положении измерения. Величина рабочего хода скобы определяется требованием беспрепятственной загрузки и выгрузки детали.

Разработано несколько конструктивных разновидностей под­водящих устройств (табл. 5), выполненных в соответствии с типораз-

6. Подводящие устройства для двухконтактных скоб Модель станка Измерительная скоба Полный комплект подводящего устройства Гидро­цилиндр Узел крепления ЗА 151 ЗБ151 ЗВ15! АН БВ-3152-40 БВ-3153-40 БВ-3102Т-50 БВ-3102.060 БВ-3102.010 БВ-3152-80 БВ-3153-80 БВ-3102Т-51 БВ-3152-125 БВ-3153-125 БВ-3102Т-Б2 БВ-3102.100 ЗА161 ЗК161 ЗБ161 БВ-3102Т-53 ЗВ161А БВ-3102Т-Б4 ЗА 164 ЗВ164БН БВ-3152-200 БВ-3153-200 БВ-3102Т-55 БВ-3102.160 ХШ1-05Н БВ-3102Т-56 ХШ-255Н БВ-3102Т-57 3A423. БВ-3102Т-58 ЗА 150 БВ-3152-40 БВ-3153-40 БВ-3102Т-59 БВ-3102.060 БВ-3102.020 3B153 БВ-3152-80 БВ-3153-80 БВ-3102Т-60 3140 ЗА141 БВ-3152-125 БВ-3153-125 БВ-3102Т-61 БВ-3102.160 3131 3A130 БВ-3152-125 БВ-3153-125 БВ-3102Т-62 БВ-3102.100 БВ-3102.030

 

Примечание. В обозначении гидроцилиндра последние три цифры указывают на величину хода поршня.

Примеры записи при заказе:

1) полного комплекта подводящего устройства (гидроцилиндр и узел крепления) для станка мод. ЭБ153, настольной индуктивной скобы с верхним пределом измерения 80 мм БВ-3152-80: ♦Устройство подходящее В В-3102Т-60».

2) только гидроцилиндра (без узла крепления) на ход поршня 100 мм (без какой-либо привязки к станкам и скобам): *Гидроцидиндр Б В-3102.100»;

3) только узла крепления (без гидроцилиндра) подводящего устройства для станка модели ЗВ161А, настольной пневматической скобы БВ-3153-125 и гидроцилиндра с ходом поршня 100 мм: «Крепление Б 11-3102.010».

мерами применяемых скоб, геометрическими размерами профиля сто­лов и высотой центров шлифовальных станков. Предусмотрена возмож­ность изготовления полного комплекта подводящего устройства или отдельных унифицированных узлов его.

Конструкция подводящего устройства показана на рис. 36. Рас­пределение потоков масла, поступающих в гидроцилиндр 3, укреплен­ный на основании 17, в автоматическом режиме работы осуществля­ется гидросистемой станка в соответствии с фазами автоматического цикла шлифования.

В наладочном режиме работы станка и прибора активного контроля реверсирование потоков масла выполняется с помощью ручного крана управления 10 типа БВ-4071.02.

Работа подводящего устройства в автоматическом режиме обес­печивается установкой рукоятки краиа в положение «Автомат». Для фиксации рукоятки крана в требуемом положении в ступице 21 имеется

Рис. 36. Конструкция подводящего устройства БВ-3102

шарик 19, западающий под действием пружины в лунки, засверленные на фланце 22. В исходном положении шлифовальной бабки масло из напорной магистрали гидросистемы станка нагнетается в левую полость гидроцилиндра 3, а из противоположной полости направляется на слив. Благодаря этому поршень 1 прижимается к пружинному кольцу 6, ограничивающему его перемещение вправо, а измерительная скоба 2 удерживается в исходном положении.

На первой фазе автоматического цикла осуществляется ускорен­ный подвод шлифовальной бабки к обрабатываемой детали. По окон­чании подвода происходит реверсирование потоков масла и правая полость гидроцилиндра сообщается с напорной магистралью, а ле­вая со сливной. Благодаря этому поршень 1 со скобой 2 приобретает плавное движение в сторону обрабатываемой заготовки.

При перемещении направляющий стержень 13, пропущенный с не­большим зазором через втулку 9, предохраняет измерительную скобу от поворота вокруг оси поршня. Рабочий ход в направлении контроли­руемой детали ограничивается призмой 8 и регулируемым упором 12, надежное прижатие сферического конца которого к граням призмы обес­печивает точную и стабильную фиксацию скобы на измерительной по­зиции.

Команда на отвод шлифовальной бабки и измерительной скобы в исходное положение формируется управляющей системой прибора активного контроля в момент достижения установленного размера детали. На этой завершающей фазе автоматического цикла элементы гидросистемы станка открывают доступ потоку масла из напорной магистрали в левую полость гидроцилиндра, обеспечивая слив масла в бак из противоположной полости. В результате этого поршень и измерительная скоба отводятся в исходное положение.

Схема управления гидроцилиндром в наладочном режиме работы показана на рис. 37. Когда шлифовальная'бабка находится в исход­ном положении (рис. 37, а), напорная магистраль 1 гидросистемы станка сообщается с трассой 2, 3. Подвод скобы на измерительную позицию осуществляют поворотом рукоятки крана во второе фикси­рованное положение «Измерение» (рис. 37, б). Поток масла поступает в правую полость гидроцилиндра по трассе 4, 5, а слив происходит по трассе 3, 6. Скобу возвращают в исходное положение переключе­нием крана управления в положение «Автомат».

При постановке рукоятки крана в третье положение «Нейтральное» (рис. 37, в) рабочие полости 7 и 8 гидроцилиндра изолируются от на­порной и сливной магистралей гидросистемы станка. Благодаря этому возможна фиксация измерительной скобы в любом промежуточном по­ложении на всем участке рабочего хода.

Техническая характеристика подводящего устройства типа БВ-3102

Ход поршня, мм................................................................................................................................... 60, 100 и 160

Рабочий диаметр цилиндра, мм.................................................................................................... 32

Полезная площадь поршня, см^!:

при подводе скобы............................................................................................................ 4,9

при отводе скобы................................................................................................................ 8

Давление масла, подводимого к гидроцилиндру, МПа.... 0,4—1,0

Усилие на штоке, кгс................................................................................................................................... 17—68

Габаритные размеры гидроцилиндров, мм, при коде, мм:

60.................................................................................................................................... 124X46X190

100........................................................................................................................................... 124X 40X 230

160............................................................................................................................................ 124X46X290

Масса, кг................................................................................................................................................. 7,5—12,2

 

При монтаже на станке подводящее устройство соединяют с кра­ном управления при помощи медных трубок размером 6X0,75 мм. В качестве трубопроводов для присоединения крана управления к гид­росистеме станка применяют гибкие шланги высокого давления. Тру­бопровод перед монтажом должен быть очищен от загрязнений и про­дут сжатым воздухом.

Крепление крана производят с помощью болта 11 (см. рис. 36), головка которого заводится в Т-образный паз стола шлифовального станка.

Подводящее устройство на стол шлифовального станка устанав­ливают так, чтобы измерительные наконечники скобы были размещены против середины шлифуемой шейки детали в плоскости, перпендику­лярной к ее оси. Основание гидроцилиндра крепят к столу с помощью болтов 15 и клиновидного сухаря 16.

Правильную ориентацию измерительных наконечников скобы от­носительно контролируемой детали осуществляют простым поворотом или продольным передвижением кронштейна 4 на колонке 7. После установки в требуемое положение клеммный зажим кронштейна за­тягивают двумя болтами 5. Ход поршня подводящего устройства с по­мощью упора 12 регулируют так,чтобы точки контакта измерительных наконечников с поверхностью шлифуемой детали находились в сере­дине этих наконечников. Наконечники выполнены на скобах БВ-3152 и БВ-3153 в виде цилиндрических вставок из твердого сплава. В про­цессе регулировки следят за тем,чтобы в контролирующем положении измерительной скобы между торцом поршня 1 и крышкой гидроцилиндра был обеспечен гарантированный зазор 3—5 мм.

При появлении наружной утечки масла через резьбовые соедине­ния или уплотнения производят их дополнительную затяжку. Комп­лект уплотнительных колец 18 оси крана подтягивают удалением ком­пенсационных прокладок, проложенных между крышкой 20 и фланцем 22. Если течь не устраняется, то соответствующее резьбовое соединение или уплотнение заменяют новым. Сальниковое уплотнение 14, пре­пятствующее проникновению в цилиндр частиц грязи, по мере износа также заменяют.

К причинам повышенного износа уплотнений можно отнести не­качественную обработку рабочей поверхности штока, наличие на этой поверхности царапин, забоин или коррозии.

Движение поршня гидроцилиндра рывками указывает на недо­статочный размер подводящего трубопровода или плохое поступ­ление масла из гидросистемы станка. При нарушении равномерного движения поршня, вызванном присутствием воздуха в цилиндре, совершают три-четыре полпых движения из одного крайнего положе­ния в другое на холостом ходу. Если указанные действия не устра­няют неравномерности движения, то следует установить и устранить причины проникновения воздуха в гидросистему.

В гидроцилиндре следует применять чистое минеральное масло. Загрязненность масла различными механическими примесями приво­дит к повреждению сопрягаемых поверхностей цилиндра и поршня, вызывая увеличение утечек, и к преждевременному износу, сокращая срок службы гидроцилиндра.

В процессе нормальной эксплуатации уход за подводящим устрой­ством сводится к поддержанию в чистоте его движущихся частей, ра­бочей сферы упора и граней призмы.