RU2009860C1 - Honing machine hone releasing mechanism - Google Patents
Honing machine hone releasing mechanism Download PDFInfo
- Publication number
- RU2009860C1 RU2009860C1 SU4819697A RU2009860C1 RU 2009860 C1 RU2009860 C1 RU 2009860C1 SU 4819697 A SU4819697 A SU 4819697A RU 2009860 C1 RU2009860 C1 RU 2009860C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bars
- stepper motor
- control unit
- hole
- turned
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области финишной обработки металлов, например хонингованию отверстий гильз цилиндров двигателей и компрессоров, шестерен, шатунов, колец подшипников, гидроцилиндров, гидрозолотников и др. деталей, применяемых в автотракторостроении, станкостроении и машиностроении. The invention relates to the field of metal finishing, for example, honing of cylinder liners of engines and compressors, gears, connecting rods, bearing rings, hydraulic cylinders, hydraulic rams and other parts used in automotive tractor, machine tool and machine building.
Известны устройства различных механизмов разжима (радиальной подачи) брусков, в которых системы радиальной подачи брусков делятся на подачи по давлению и дозированные подачи. Known devices of various mechanisms for expanding (radial feeding) of the bars, in which the radial feeding of the bars are divided into feed pressure and dosed feed.
Достоинством систем радиальной подачи брусков по давлению является их простота устройства, однако они имеют существенный недостаток - для исправления погрешности отверстия, например овальности, образованной на предшествующей хонингованию операции, требуется снимать большой припуск, равный четырехкратной величине погрешности, чтобы получить круглое и цилиндрическое отверстие необходимой точности. The advantage of pressure radial bar feeding systems is their simplicity of the device, however, they have a significant drawback - to correct hole errors, for example, ovality formed during previous honing operations, it is necessary to remove a large allowance equal to four times the error in order to obtain a round and cylindrical hole with the required accuracy .
Этого недостатка лишены системы с дозированной подачей брусков, которые способны исправлять погрешности отверстий в виде овальности со съемом минимального припуска. Например, при наличии в обрабатываемом изделии эллипсного отверстия методом хонингования обеспечивается получение круглого и цилиндрического отверстия необходимой точности со съемом наименьшего припуска, равного разности большой и малой осей эллипсного отверстия, что совершенно невозможно осуществить системой радиальной подачи брусков по давлению. This drawback is deprived of a system with a metered supply of bars, which are able to correct the errors of holes in the form of ovality with the removal of the minimum allowance. For example, if there is an ellipse hole in the workpiece by honing, a round and cylindrical hole with the required accuracy is obtained with the smallest allowance equal to the difference between the major and minor axes of the ellipse hole, which is absolutely impossible to implement with a radial bar feed system.
Отсюда следует, что системы с дозированной подачей брусков являются более эффективными при обработке изделий, требующих получение отверстий с высокой геометрической и размерной точностью. From this it follows that systems with a metered supply of whetstones are more effective in the processing of products requiring holes with high geometric and dimensional accuracy.
Из рассмотренных аналогов различных устройств с дозированной подачей брусков (а. с. N 804399, а. с. N 1004081, а. с. N 1013235, а. с. N 1117198, патент ФРГ N3421193, патент США N 4528776) наиболее близким по устройству и принципу действия к предлагаемому нами импульсному механизму разжима брусков является cпособ подачи хона и устройство, выполняющее этот способ (патент ФРГ N 3421193, кл. В 24 В 33/06, 1985). Of the considered analogues of various devices with a metered supply of bars (a.s. N 804399, a.s. N 1004081, a.s. N 1013235, a.s. N 1117198, a patent of Germany N3421193, a US patent N 4528776) closest to the device and the principle of action to our proposed pulsed mechanism for expanding the bars is the method of feeding the hone and a device that performs this method (German patent N 3421193, class. 24
К недостаткам рассматриваемого устройства (патент ФРГ N 3421193) следует отнести: наличие двигателя постоянного тока с тахогенератором, обеспечивающее постоянную радиальную подачу брусков с регулируемым крутящим моментом, что снижает производительность обработки по сравнению с дозированной подачей брусков; отсутствие калиброванной втулки, позволяющей автоматически компенсировать износ брусков и настраиваться на получение требуемого размера обрабатываемого отверстия. The disadvantages of the device in question (German patent N 3421193) include: the presence of a direct current motor with a tachogenerator, providing a constant radial feed of the bars with adjustable torque, which reduces the processing performance compared to the dosed supply of bars; the absence of a calibrated sleeve that allows you to automatically compensate for the wear of the bars and adjust to obtain the required size of the machined hole.
Цель изобретения - повышение производительности металлосъема и точности обработки отверстий в изделиях, а также возможность применять более простые хонинговальные головки без систем пневмоконтроля. The purpose of the invention is to increase the performance of metal removal and the accuracy of processing holes in products, as well as the ability to use simpler honing heads without pneumatic control systems.
Цель изобретения достигается за счет использования шагового двигателя, сообщающего брускам импульсную (дозированную) подачу, улучшающую металлосъем, использования калиброванной втулки, позволяющей автоматически компенсировать износ брусков и настройку на получение требуемого размера обрабатываемого отверстия, использования гидравлической системы в качестве предохранительного устройства при работе на высоком рабочем давлении и на низком давлении в режиме выхаживания, позволяющей осуществлять более точную настройку. The purpose of the invention is achieved through the use of a stepper motor, which informs the bars of a pulsed (dosed) feed, which improves metal removal, the use of a calibrated sleeve that automatically compensates for the wear of the bars and adjusts to obtain the required size of the machined hole, and uses a hydraulic system as a safety device when working at high workload pressure and low pressure in the nursing mode, allowing for more precise adjustment.
На фиг. 1 показан импульсный механизм разжима брусков со встроенным автоконтролем отверстий. In FIG. 1 shows a pulse mechanism for expanding the bars with built-in auto-control of the holes.
Импульсный механизм разжима брусков состоит из механической системы 1, гидравлической системы 2 и блока управления 3. Механическая система 1 включает в себя корпус 4, к верхней части которого крепится эксцентрично шаговый двигатель 5, на валу которого закреплена шестерня 6, зацепляемая с колесом 7, установленным в верхней втулке 8 и в нижней втулке 9, жестко закрепленных в корпусе 4. В ступице колеса 7 нарезано резьбовое отверстие, где размещен винт-толкатель 10, который удерживается от проворота штифтом 11, размещенным в продольном пазу нижней втулки 9, связанной через опоры качения 12 с разжимным конусом 13 хонинговальной головки 14, в которой установлены конусные державки 15 с закрепленными на них абразивными или алмазными брусками 16. Датчик 17 обратной связи прикреплен соосно с помощью фланца 18 к верхнему торцу корпуса 4. Вал датчика 17 обратной связи соединен посредством муфты 19 с промежуточным валом 20, нижний конец которого жестко прикреплен к верхнему торцу ступицы колеса 7. Неподвижный поршень 21 расположен в верхней части цилиндрического отверстия, размещенного в корпусе 4. Подвижный поршень 22 связан с помощью силовой пружины 23 через упорный подшипник 24 и стопорное кольцо 25 со ступицей колеса 7. Бесконтактный торцовый датчик 26 установлен в корпусе 4 с зазором между верхним торцом колеса 7 и нижним торцом бесконтактного датчика 26. Калиброванная втулка 27 размещена в кронштейне 28, жестко прикрепленном к станине 29. Обрабатываемое изделие 30 закреплено в зажимном приспособлении 31. The pulse mechanism for expanding the bars consists of a
С целью повышения точности обработки винт-толкатель 10 снабжен двумя нулевыми положениями: грубый нуль, фиксирующий положение бесконтактного путевого датчика, (не показан) и точный нуль, устанавливаемый по сигналу "Начало отсчета" от датчика обратной связи 17 с точностью одной дискреты. Бесконтактный датчик грубого нуля расположен таким образом, что после выхода винта-толкателя 10 в положение точный нуль, бруски 16 хонинговальной головки 14 сжаты. В исходном положении хонинговальная головка 14 со сжатыми алмазными брусками 16 размещена в калиброванной втулке 27. In order to improve the accuracy of processing, the screw-
Гидравлическая система 2 управления импульсного механизма разжима брусков включает в себя предохранительный клапан высокого давления 32, четырехходовой золотник с электромагнитом высокого давления 33, манометр 34, четырехходовой золотник с электромагнитом низкого давления 35 и предохранительный клапан низкого давления 36. The
Блок управления 3 включает в себя устройство управления с шаговым двигателем 5 и микропроцессорную систему управления, на основе которой реализован интерполятор и регулятор положения винта-толкателя 10, программно доступный счетчик импульсов, вход которого связан электрически с датчиком обратной связи 17 и регистром запоминания требуемого размера отверстия обрабатываемой детали. The
На фиг. 2 представлена логическая схема алгоритма управления импульсного механизма разжима брусков со встроенным автоконтролем отверстий. Символы действия операторов имеют следующие функциональные назначения: 1 - условный переход "Кнопка цикл пуск нажата ? "; 2 - условный переход "Винт-толкатель в точном нуле ? "; 3 - включение шагового двигателя 5 на перемещение винта-толкателя вверх; 4 - условный переход "Датчик грубого нуля сработал ? "; 5 - поиск "точного нуля" (реверс шагового двигателя 5, включение электромагнитов золотников высокого 33 и низкого 35 давления) на низком давлении; 6 - условный переход "Точный нуль достигнут ? "; 7 - отключение шагового двигателя 5 и сброс счетчика импульсов; 8 - включение шагового двигателя 5 на движение винта-толкателя 10 вниз, включение электромагнитов золотников 33 и 35 для обеспечения низкого давления; 9 - условный переход "Бесконтактный датчик 26 сработал ? "; 10 - отключение шагового двигателя и запоминание числа импульсов, поступивших от датчика обратной связи 17; 11 - включение шагового двигателя 5 на перемещение винта-толкателя 10 вверх; 12 - условный переход "Точный нуль достигнут ? "; 13 - отключение шагового двигателя 5; 14 - медленный ввод хонинговальной головки 16 со сжатыми брусками в отверстие обрабатываемого изделия 30; 15 - условный переход "Хонинговальная головка введена ? "; 16 - включение вращения хонинговальной головки, подачи СОЖ, включение рабочей скорости возвратно-поступательного движения, включение шагового двигателя 5, включение разжима брусков на низком давлении и отсчета импульсов от датчика обратной связи 17; 17 - условный переход "Работа на низком давлении закончилась ? "; 18 - отключение электромагнита золотника (хонингование с высоким давлением); 19 - условный переход "Бесконтактный датчик 26 сработал ? "; 20 - отключение шагового двигателя 5; 21 - условный переход "Текущее число импульсов от датчика обратной связи равно заполненному числу импульсов при замере калиброванной втулки 27 ? "; 22 - включение низкого давления (электромагнита золотника 35) и включение шагового двигателя 5; 23 - условный переход "Работа на низком давлении кончилась ? ", 24 - отключение электромагнитов с золотниками 33 и 35, отключение вращения, подачи СОЖ и возвратно-поступательного движения хонинговальной головки, включение шагового двигателя 5 на сжатие брусков; 25 - условный переход "Винт-толкатель в точном нуле ? "; 26 - отключение шагового двигателя 5, включение перемещения хонинговальной головки в исходное положение; 27 - условный переход "Хонинговальная головка в исходном положении ? "; 28 - отключение перемещения хонинговальной головки в исходное положение. In FIG. 2 is a logical diagram of a control algorithm for a pulsed bar expansion mechanism with integrated auto-monitoring of holes. Symbols of operator actions have the following functional purposes: 1 - conditional transition "Is the start cycle button pressed?"; 2 - conditional transition "Pusher screw in exact zero?"; 3 - turning on the
Работа импульсного механизма разжима брусков со встроенным автоконтролем размеров обрабатываемых отверстий (фиг. 1) инициируется нажатием кнопки "Цикл пуск". The work of the pulsed mechanism for expanding the bars with built-in automatic control of the dimensions of the machined holes (Fig. 1) is initiated by pressing the "Start cycle" button.
На фиг. 2 это соответствует символу действия 1 (в дальнейшем при ссылке на символы действия будут указываться только их номера в скобках). В (2) анализируется текущее содержание счетчика блока управления на равенство нулю. Если в счетчике записан нуль, то винт-толкатель 10 находится в точном нуле и управление передается на (8) для определения требуемого размера обрабатываемого отверстия. В противном случае включается шаговый двигатель 5 на перемещение винта-толкателя 10 вверх (3) для поиска грубого нуля положения винта-толкателя 10. При срабатывании датчика грубого нуля (4) происходит реверс шагового двигателя 5, включается низкое давление (электромагнит с золотником 35). Происходит поиск точного нуля винта-толкателя 10. При поступлении в блок управления 3 от датчика обратной связи 17 импульса "Начало отсчета" отключается шаговый двигатель 5 и сбрасывается счетчик числа импульсов, поступивших от датчика обратной связи (7). Винт-толкатель установлен в точный нуль и готов к замеру калиброванной втулки 27. Для этого в (8) включается шаговый двигатель 5, который через шестерню 6, колесо 7, винт-толкатель 10 и разжимной конус 13 при включенных электромагнитах с золотниками 33 и 35, осуществляет быстрый разжим брусков 16 на пониженном давлении до их соприкосновения со стенками калиброванной втулки 27. При этом счетчик в блоке управления 3 фиксирует количество поступивших от датчика обратной связи 17 импульсов, в результате перемещения разжимного конуса 13 из сжатого положения брусков, т. е. от точного нуля, до соприкосновения брусков со стенками калиброванной втулки 27. После этого под действием шагового двигателя 5 колесо 7 перемещается вверх, приближаясь к торцу бесконтактного датчика 26, который при срабатывании отключает шаговый двигатель 5 и выдает команду в блок управления 3 для запоминания в регистре требуемого размера отверстия обрабатываемой детали текущего содержания счетчика (9, 10). Тем самым фиксируется разжатое положение брусков 16, при котором будет достигнут требуемый размер отверстия в результате хонингования обрабатываемой детали. Затем включается шаговый двигатель 5 на перемещение винта - толкателя 10 вверх (на сжатие брусков 16), т. е. в направлении точного нуля, при достижении которого отключается шаговый двигатель 5, а текущее содержание счетчика блока управления равно нулю (11, 12, 13). В (14, 15) хонинговальная головка вводится в отверстие обрабатываемого изделия 30. В нижней точке реверса хонинговальной головки включается вращение шпинделя, подача СОЖ, возвратно-поступательное движение хонинговальной головки и шаговый двигатель 5 на разжим брусков 16. Под действием вращения колеса 7 происходит вращение вала датчика обратной связи 17. Счетчик блока управления 3 отсчитывает импульсы, выдаваемые датчиком обратной связи 17. Их число пропорционально перемещению винта-толкателя 10. Одновременно включается выдержка времени на хонингование при низком давлении (16). По окончании выдержки на низком давлении (17-18) отключается низкое давление и включается высокое давление (электромагнит золотника 35 отключается, а электромагнит золотника 33 остается включенным). При работе на высоком давлении анализируется логическое состояние бесконтактного датчика 26 (19). Если величина импульсной подачи опережает величину съема припуска (неправильная установка величины импульсной подачи или наличие неодинаковой твердости материала стенок обрабатываемого изделия на отдельных участках), то происходит осевое перемещение вверх ступицы колеса 7, в результате которого венец колеса 7 приближается к торцу бесконтактного датчика 26, что приводит к его срабатыванию, вследствие чего отключается (20) шаговый двигатель 5. При этом в процессе хонингования прижим алмазных брусков 16 к стенкам обрабатываемого изделия 30 осуществляется подвижным поршнем 22 при включенном электромагните золотника 33 и выключенном электромагните золотника 35 до тех пор, пока нижний торец венца колеса 7 не упрется в верхний торец нижней втулки 9, в результате чего образуется прежний зазор между венцом колеса 7 и торцом бесконтактного датчика 26, который снова включает шаговый двигатель 5, возобновляющий импульсную подачу брусков 16 до тех пор, пока отсчитываемое датчиком обратной связи 17 количество импульсов не достигнет зафиксированного в регистре для запоминания требуемого размера отверстия обрабатываемого изделия значения импульсов (18, 19, 20, 21). In FIG. 2, this corresponds to the action symbol 1 (in the future, when referring to action symbols, only their numbers in brackets will be indicated). In (2), the current content of the counter of the control unit for equality to zero is analyzed. If zero is recorded in the counter, then the
В (22) включается электромагнит золотника 35, выключается шаговый двигатель 5, запускается выдержка времени на хонингование с низким давлением в режиме выхаживания, необходимом для заглаживания микронеровностей и улучшения чистоты поверхности, по окончании которой (23) отключаются электромагниты золотников 33 и 35, выключается подача СОЖ и вращение шпинделя, включается шаговый двигатель на сжатие брусков (24). При достижении винтом-толкателем 10 положения точного нуля (25) отключается шаговый двигатель 5 и включается перемещение вывода хонинговальной головки в исходное положение (26). При достижении хонинговальной головки исходного положения отключается перемещение вверх. Полуавтоматический цикл обработки изделия закончен. In (22), the
При каждом последующем полуавтоматическом цикле в (2) проверяется нахождение винта-толкателя 10 в точном нуле. Если винт-толкатель 10 в точном нуле, то символы действия 3, 4, 5, 6, 7 не выполняются и блок управления 3 сразу переходит на (8) для обмера отверстия калиброванной втулки 27. With each subsequent semi-automatic cycle in (2), the
В целях повышения точности обработки данная операция выполняется в каждом полуавтоматическом цикле, поскольку автоматически учитывается износ брусков после обработки каждого изделия. In order to improve the accuracy of processing, this operation is performed in each semi-automatic cycle, since the wear of the bars after processing each product is automatically taken into account.
В соответствии с вышеизложенным существенными отличительными признаками предлагаемого импульсного механизма разжима брусков по сравнению с прототипом являются:
наличие калиброванной втулки, позволяющей автоматически компенсировать износ брусков и осуществлять автоматически поднастройку блока управления перед каждым циклом обработки на получение требуемого размера хонингуемого отверстия, что позволяет повысить размерную точность обработки хонингуемого отверстия по сравнению с прототипом;
установка шагового двигателя (вместо двигателя постоянного тока с тахогенератором, используемых в прототипе), обеспечивающего импульсную (дозированную) подачу брусков, повышающего производительность обработки (улучшается металлосъем);
наличие датчика обратной связи, установленного соосно со ступицей колеса и жестко (без люфтов) связанного с ним, которые исключают кинематические погрешности в зацеплениях, способствуя повышению размерной точности хонингуемого отверстия;
наличие подвижного поршня, размещенного в корпусе, кинематически связанного через опору качения со ступицей колеса, и создающего в процессе хонингования необходимую величину удельного давления брусков на стенки обрабатываемого отверстия с помощью гидравлической системы, способствующих обеспечению более тонкой (по сравнению с прототипом) настройки для передачи требуемых крутящих моментов при работе на рабочем давлении и на низком давлении в режиме выхаживания, что также обеспечивает повышение размерной точности обработки хонингуемых отверстий. (56) Патент ФРГ N 3421193, кл. В 24 В 33/06, 1985.In accordance with the above, the salient features of the proposed pulsed mechanism for expanding the bars in comparison with the prototype are:
the presence of a calibrated sleeve that allows you to automatically compensate for the wear of the bars and to automatically adjust the control unit before each processing cycle to obtain the required size of the honed hole, which allows to increase the dimensional accuracy of processing the honed hole in comparison with the prototype;
installation of a stepper motor (instead of a direct current motor with a tachogenerator used in the prototype), providing a pulsed (dosed) supply of bars, increasing processing productivity (metal removal improves);
the presence of a feedback sensor mounted coaxially with the wheel hub and rigidly (without backlash) associated with it, which exclude kinematic errors in engagement, helping to increase the dimensional accuracy of the honed hole;
the presence of a movable piston located in the housing kinematically connected through the rolling support with the wheel hub and creating the necessary specific pressure of the bars on the walls of the machined hole during the honing process using a hydraulic system that helps to provide a finer (compared to the prototype) setting to transmit the required torques when working at operating pressure and low pressure in the nursing mode, which also provides an increase in dimensional accuracy of processing honingemi x holes. (56) Patent of Germany N 3421193, cl. B 24
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4819697 RU2009860C1 (en) | 1990-01-23 | 1990-01-23 | Honing machine hone releasing mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4819697 RU2009860C1 (en) | 1990-01-23 | 1990-01-23 | Honing machine hone releasing mechanism |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009860C1 true RU2009860C1 (en) | 1994-03-30 |
Family
ID=21511221
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4819697 RU2009860C1 (en) | 1990-01-23 | 1990-01-23 | Honing machine hone releasing mechanism |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2009860C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2617186C2 (en) * | 2015-06-10 | 2017-04-21 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Mechanism of unclenching honing machine bars |
-
1990
- 1990-01-23 RU SU4819697 patent/RU2009860C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2617186C2 (en) * | 2015-06-10 | 2017-04-21 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Mechanism of unclenching honing machine bars |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69009890T2 (en) | METHOD AND DEVICE FOR FINISHING AND SUPFINING. | |
JP3090857B2 (en) | Perimeter processing machine for stepped workpiece | |
US3680876A (en) | Indexing device for a crankshaft | |
US3640633A (en) | Adjustable boring quill assembly | |
US4324073A (en) | Process for automatic feed of steady jaws | |
US4845895A (en) | Internal grinding machine | |
US3683558A (en) | Grinding machine | |
RU2009860C1 (en) | Honing machine hone releasing mechanism | |
JP2002001656A (en) | Traverse cylindrical grinding machine and cylindrical grinding method of long round workpiece | |
US4292766A (en) | Method and apparatus for grinding a workpiece | |
US4201016A (en) | Apparatus for grinding a workpiece | |
US3663189A (en) | Automatic end surface positioning apparatus for use with digitally controlled machine tools | |
US3344560A (en) | Control device | |
JPH0364241B2 (en) | ||
US5283981A (en) | Cam feed unit for a machine tool | |
US3768213A (en) | Grinding machine with a feed control device | |
US3634977A (en) | Apparatus for dressing abrasive wheels | |
US2889665A (en) | Compensating device for grinding machines | |
US2924915A (en) | Automatic feed mechanism for grinding machines | |
GB1080566A (en) | Improvements in and relating to grinding machines | |
US2882649A (en) | Incremental feed mechanism | |
US2556843A (en) | Grinding machine | |
US3141267A (en) | Precision grinding machine | |
US2979870A (en) | Grinding machine | |
JPH0230824B2 (en) |