RU1814974C - Способ контрол диаметральных размеров деталей - Google Patents

Abstract

Использование: измерительна  техника , дл  измерени  диаметров при автоматизации металлорежущего оборудовани . Сущность: производ т обработку вращающейс  детали инструмента, к которому при клэдывают нагрузку в виде импульса силы в направлении главного движени  резани . Измер ют длительность импульса резани  и текущее значение линейной скорости инструмента в.интервале импульса резани , на основании чего определ ют линейную скорость движени  поверхности детали, искомую величину диаметра детали определ ют путем интегрировани  в течение периода вращени  измеренного значени  скорости. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к способам измерени  диаметров, и может найти применение дл  измерени  диаметров при автоматизации металлорежущего оборудовани .

Цель изобретени  - повышение точности контрол .

На фиг.1 приведен эскиз, по сн ющий процесс осуществлени  способа; на фиг.2 -. структурна  схема устройства дл  реализа: ции способа.

Устройство содержит вибратор 1, установленный на суппорте станка, режущий инструмент 2, пьезоэлектрический датчик вибрации 3, измеритель 4 шума и вибрации, предназначенный дл  измерени  линейной скорости инструмента в направлении главного движени  резани , измеритель 5 временных интервалов, предназначенный дл  измерени  текущего значени  длительности импульса резани  на дискретной длине обрабатываемой поверхности в каждом цикле колебаний инструмента, блок 6 коммутации , аналого-цифровой преобразователь 7 и блок 8 управлени  (микро-ЭВМ), подключенный к системе ЧПУ 9.

Второй вход блока 6 коммутации соединен с вторым выходом измерител  4, второй вход которого соединен со вторым входом измерител  5, выходом системы ЧПУ 9 и входом датчика 3. С блоком 8 управлени  соединены коммутатор 6, вибратор 1 и вход ЧПУ 9,

Способ осуществл етс  следующим образом .

Осуществл ют обработку заданного диаметра . После начала врезани  сообщают инструменту механические высокочастотные или ультразвуковые колебани  заданных периода Т и амплитуды а в направлении главного движени  резани .

Колебани  инструмента начинаютс  в некоторой точке О (фиг.1). При движении инструмента в направлении (+OZ) со скоростью V +aft)COSftn на участке ЕА образуетс  в процессе резани  стружка 1 и в течение времени т звень  образуют элемент пары (контакт) инструмент-деталь, при этом кажС

ь

ь. чэ

2

дз  из множества точек участка Е А проходит путь, равный длине резани  в одном цикле колебаний

I (V-+ Vo ист) т

(D

При дальнейшем движении в направлении (-OZ) происходит разрыв элемента пары , что  вл етс  основой дискретности измерений, На рассто нии от. точки А до точки Е стружка в течение времени (Т -г) не контактирует с передней поверхностью инструмента и точка А пройдет путь

t V0 ист (Т - Г) ,

(2)

при этом точка В переместитс  в первоначальное положение точки Е, а точка Д соответственно - в положение точки А.

Исход  из услови  равенства углов поворота заготовки в каждом цикле колебаний инструмента, приравнивают правые части выражений (1) и (2), решают полученное уравнение относительно V0 ист и записывают эту величину в виде

V

о ист

V

где V0 ист -.истинное текущее значение окружной скорости обработанной поверхности в зоне измерени , м/мин;

г- текущее значение длительности импульса резани  в каждом цикле колебаний инструмента, с;

Т - заданный период механических высокочастотных или ультразвуковых колебаний в направлении главного движени  резани , с;

V - текущ ее значение линейной скорости инструмента за врем , м/мин.

В соответствии с структурной схемой (фиг.2) по команде на проведение измеое- ний система ЧПУ 9 запускает программу обработки заданного диаметра на станке После начала врезани  блок управлени  8 запускает программу измерений. Блок управлени  8 включает вибратор 1, который возбуждает механические высокочастотные или ультразвуковые колебани  инструмента в направлении главного движени  резани .

На инструмент устанавливают датчик 3 вибрации, представл ющий собой акселерометр .

Механические колебани  посредством датчика 3 преобразуют в электрический сигнал , который затем подают на вход измери- тел  шума и вибрации 4, где сигнал усиливают, фильтруют, выдел ют посто нную составл ющую сигнала-с помощью детектировани  и на выходе получают значение линейной скорости V движени  инструмента за врем  т, одновременно выделенную посто нную составл ющую сигнала от измерител  4 шума и вибрации подают на вход измерител  5 временных интервалов, где .измер ют временной интервал периодических сигналов в форме длительности импульса резани  (времени контакта) тв

каждом цикле колебаний. Блок 6 коммутации , управл емый от микро-ЭВМ, подключает аналого-цифровой преобразователь 7 к измерителю 4 шума и вибрации и измерителю 5 временных интервалов. Аналого-цифровой преобразователь 7 преобразует аналоговые сигналы измерител  5 временных интервалов и измерител  4 шума и вибрации в цифровые коды микро-ЭВМ. Микро-ЭВМ обрабатывает сигналы по алгоритму (3) и выдает результаты расчета диаметра в зоне контакта, например, на видеоконтрольное устройство (на фиг.2 не показано)...-

Пример измерений. Обтачивают в центрах вал начисто. Диаметр вала D 200 мм, длина L 2000 мм.

Режимы резани : расчетна  величина линейной скорости обрабатываемой поверхности VOKP 150 м/мин; глубина резани  t 1,5 мм; подача S 0,3 мм/об; резец проходной, Т15К6, обрабатываемый мате-1 риал - ст. 45.

Параметры вибрационного движени 

инструмента: задаваемый по паспорту вибратора период вынужденных высокочастотных или ультразвуковых колебаний режущего инструмента Т 50 (частота f 20000 Гц); расчетное значение амплитуды

вынужденных колебаний инструмента а 100 мкм (,5 VOKp Т 103 мк 12,5 1 150 103 150 97,5мк).

Измеренные параметры: длительность импульса резани  г 5 10 с; текущее

значение линейной скорости инструмента в направлении главного движени  резани  и в интервале длительности импульса резани  V 1199,2 м/мин..

Вычисленные величины: истинна  линейна  скорость обработанной поверхности Vo ист 149,9 м/мин; текущее значение диаметра обработки Отек - 199,8666667 мм.

Claims (1)

1. Формула изобретени  . Способ контрол  диаметральных размеров деталей, включающий измерение линейной скорости движени  поверхности детали при вращении и определение искомой величины диаметра путем интегрировани  в течение периода вращени  измеренного значени  скорости, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности контрол , линейную скорость движени  поверхности детали определ ют на основании измеренных значений длительности импульса резани  и текущего значени  линейной скорости инструмента в интервале импульса резани , при этом упом нутые значени  параметров измер ют в процессе обработки вращающейс  детали инструментом, к которому прикладывают нагрузку в виде импульса силы в плоскости резани .в направлении главного движени  резани .