RU2324577C2 - Method of bearing insert thickness measurement - Google Patents
Method of bearing insert thickness measurement Download PDFInfo
- Publication number
- RU2324577C2 RU2324577C2 RU2006121847/02A RU2006121847A RU2324577C2 RU 2324577 C2 RU2324577 C2 RU 2324577C2 RU 2006121847/02 A RU2006121847/02 A RU 2006121847/02A RU 2006121847 A RU2006121847 A RU 2006121847A RU 2324577 C2 RU2324577 C2 RU 2324577C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wall thickness
- thickness
- insert
- boring
- along
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля параметров вкладышей подшипников скольжения непосредственно в процессе их изготовления.The invention relates to instrumentation and can be used to control the parameters of the bearings of the bearings directly in the manufacturing process.
Известен прибор для измерения геометрических параметров вкладышей подшипников скольжения (SU 1758404 А1, G01В 5/02, 1992 г.), содержащий основание, размещенные в нем базовую опору и кронштейн и закрепленный на кронштейне индикатор, в кронштейне выполнен сквозной поперечный паз, прибор снабжен размещенным в пазу и закрепленном на кронштейне с возможностью фиксированного поворота относительно своей оси равноплечим коромыслом, одно плечо которого предназначено для взаимодействия со штоком индикатора, и закрепленным на другом плече коромысла измерительным наконечником со сферическим торцом, предназначенным для взаимодействия с поверхностью скоса измеряемого вкладыша, а базовый упор жестко закреплен на кронштейне со стороны измерительного наконечника.A known device for measuring the geometric parameters of the bearings of the bearings (SU 1758404 A1, G01В 5/02, 1992), containing the base, the base support and the bracket mounted therein and an indicator mounted on the bracket, a through transverse groove is made in the bracket, the device is equipped with a in the groove and mounted on the bracket with the possibility of a fixed rotation about its axis with an equal arm beam, one shoulder of which is designed to interact with the indicator rod, and mounted on the other arm of the beam Yelnia tip with a spherical end face designed to interact with the surface of the measured chamfer insert and the base abutment is rigidly fixed to the bracket by the probe.
Известное устройство не позволяет осуществить контроль толщины вкладышей в процессе их изготовления.The known device does not allow to control the thickness of the liners in the process of their manufacture.
За ближайший аналог принято устройство для контроля размеров деталей (SU 1441159 A1, G01В 5/02, 1988), содержащее основание, закрепленные на нем стойку с кронштейном, отсчетный узел, закрепленный на кронштейне, и опорный узел, предназначенный для взаимодействия с контролируемой деталью, с целью повышения точности измерения и упрощения конструкции при измерении радиальной толщины вкладышей подшипников скольжения, опорный узел выполнен в виде установленной с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном основанию, направляющей со сквозной прорезью, перпендикулярной основанию, подпружиненной в том же направлении, и размещенного в прорези стержня, один конец которого закреплен на основании, другой выполнен сферическим и предназначен дли взаимодействия с контролируемой деталью, а отсчетный узел выполнен в виде установленного соосно стержню и шарнирно закрепленного с возможностью качания вдоль направляющей измерительного рычага со сферическим наконечником, предназначенным для взаимодействия с контролируемой деталью.The closest analogue is a device for controlling the dimensions of parts (SU 1441159 A1, G01В 5/02, 1988), which contains a base, a rack with a bracket fixed to it, a reading unit fixed to the bracket, and a support unit designed to interact with the controlled part, in order to improve the accuracy of measurement and simplify the design when measuring the radial thickness of the bearings of the bearings, the support node is made in the form installed with the ability to move in a direction perpendicular to the base, the guide with th slot, perpendicular to the base, spring-loaded in the same direction, and placed in the slot of the rod, one end of which is fixed on the base, the other is made spherical and designed to interact with the controlled part, and the reading unit is made in the form of a shaft mounted coaxially and pivotally mounted with the possibility of swing along the guide of the measuring lever with a spherical tip designed to interact with the controlled part.
Недостатком данного устройства является то, что контроль толщины вкладышей осуществляется не в процессе производства, а после их изготовления с использованием выносных средств контроля.The disadvantage of this device is that the control of the thickness of the liners is carried out not in the production process, but after their manufacture using remote control tools.
Технический результат - повышение производительности, профилактика дефектов и повышение точности обработки вкладышей за счет измерения толщины вкладышей непосредственно на алмазно-расточном станке в процессе тонкого растачивания их внутренней поверхности по антифрикционному слою и непрерывного контроля износа режущего инструмента.EFFECT: increased productivity, prevention of defects and increased accuracy of processing of inserts by measuring the thickness of inserts directly on a diamond boring machine in the process of thinly boring their inner surface along the antifriction layer and continuous monitoring of wear of the cutting tool.
Технический результат достигается тем, что в способе контроля толщины вкладышей подшипников, включающем измерение толщины стенки по дуге окружности вкладыша, контроль ведут в процессе тонкого растачивания на алмазно-расточном станке не менее чем в двух сечениях по ширине вкладыша на расстоянии 5-8 мм от боковых торцов его внутренней поверхности с использованием измерения отклонения толщины стенки вкладыша от эталона посредством трех индуктивных преобразователей перемещений, установленных в кожухе шпиндельной головки станка по дуге окружности под углом 75° друг к другу и контроля степени износа режущего инструмента посредством измерения фотоприемником пучка излучения, направленного на режущую кромку инструмента.The technical result is achieved by the fact that in the method of controlling the thickness of the bearing shells, including measuring the wall thickness along the arc of the circumference of the liner, the control is carried out in the process of thin boring on a diamond boring machine in at least two sections along the liner width at a distance of 5-8 mm from the side the ends of its inner surface using the measurement of the deviation of the liner wall thickness from the standard by means of three inductive displacement transducers installed in the casing of the spindle head of the machine along an arc o of circles at 75 ° to each other and control the degree of wear of the cutting tool by measuring photodetector a radiation beam aimed at the cutting edge of the tool.
На фиг.1 показано расположение составных частей алмазно-расточного станка; на фиг.2 показана расточная оправка алмазно-расточного станка; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - схема системы контроля толщины вкладышей подшипников; на фиг.5 - эксцентричность вкладышей; на фиг.6 - контрольная карта отклонений толщины вкладышей.Figure 1 shows the location of the components of a diamond boring machine; figure 2 shows the boring mandrel of a diamond boring machine; figure 3 is a section aa in figure 1; figure 4 - diagram of a system for monitoring the thickness of the bearing shells; figure 5 - the eccentricity of the liners; figure 6 is a control map of the deviations of the thickness of the liners.
Общая компоновка (фиг.1) алмазно-расточного станка включает станину 1 коробчатой формы, к которой присоединена гидропанель 2 и цилиндр 3 стола 4. С одной или обеих сторон станины установлены мостики 5 со шпиндельными головками 6. Стол 4 с приспособлением 7 для обработки вкладышей свободно лежат на направляющих и перемещаются по ним вдоль станины. Перемещение стола вперед и назад ограничивается регулируемыми упорами 8 и 9.The general layout (Fig. 1) of the diamond boring machine includes a box-shaped bed 1, to which a
Обработка вкладышей 10 на станке производится режущим инструментом 11, установленным в расточной оправке 12 (фиг.2), при продольном перемещении стола 4. Загрузка, зажим, выгрузка и укладка обработанных вкладышей выполняется вручную.The processing of the
На шпиндельную головку 6 (фиг.2) установлен кожух 13 расточной оправки, в котором под углом 75° друг к другу установлены три индуктивных преобразователя перемещения 14. В сквозных продольных пазах 15 кожуха 13 установлены с возможностью поворота относительно своей оси рычаги 16 (фиг.3). Для этого в рычагах 16 по обе стороны выполнены конические гнезда, в которых своей полусферой установлены шарики 17. Другой своей полусферой они установлены в конических гнездах, выполненных на торцах винтов 18, ввинченных в кожух 13. Одно плечо рычага 16 предназначено для взаимодействия с индуктивным преобразователем перемещений 14, а на другом его плече закреплен измерительный наконечник 19 со сферическим торцом, предназначенный для взаимодействия с внутренней поверхностью измеряемого вкладыша 10.A
Система контроля содержит генератор синусоидального тока 20, питающий индуктивные преобразователи перемещений 14, которые через соответствующие усилители 21-23 подключены к аналого-цифровым преобразователям (АЦП) 24-26. Кроме того, система содержит источник излучения 27, фотоприемник 28, выход которого через усилитель 29 подключен к АЦП 30. Информация с АЦП поступает в микропроцессорное устройство 31, где обрабатывается по заданным программам и выдается на внешнее устройство 32 для отображения и для управления работой алмазно-расточного станка.The control system includes a sinusoidal
Сущность способа заключается в следующем.The essence of the method is as follows.
В режиме наладки настраивают индуктивные преобразователи перемещений 14 по эталонному вкладышу, для чего эталонный вкладыш укладывают в приспособлении 7 для обработки, зажимают неподвижно прижимом 33 и регистрируют перемещения индуктивных преобразователей. Затем освобождают эталонный вкладыш, снимают его из приспособления, устанавливают обрабатываемый вкладыш в приспособление 7, производят растачивание внутренней поверхности вкладыша и контроль его толщины в процессе растачивания. При этом вкладыш 10 зажимается прижимом 33 (фиг.3) неподвижно в приспособлении 7 для обработки вкладыша и с помощью стола 4 подается в зону обработки. С помощью трех индуктивных преобразователей 14, расположенных под углом 75° друг к другу и установленных в кожухе 13 (фиг.2), контролируют отклонение толщины вкладыша от эталона. Информация с индуктивных преобразователей перемещений поступает в микропроцессорное устройство 31. Кроме того, с помощью источника излучения 27, фотоприемника 28, усилителя 29 и АЦП 30 по величине измеренного излучения контролируется величина износа γ режущего инструмента 11 в процессе обработки вкладыша.In the setup mode, the inductive transducers of
Толщина обработанного вкладыша Si по дуге окружности определяется какThe thickness of the processed liner S i along an arc of a circle is defined as
где D - диаметр наружной цилиндрической поверхности вкладыша; d -диаметр внутренней цилиндрической поверхности вкладыша; ε - эксцентриситет (фиг.5) (величина смещения осей наружной и внутренней поверхностей вкладыша относительно друг друга); α - угол расположения преобразователей перемещения; γ - величина размерного износа инструмента.where D is the diameter of the outer cylindrical surface of the liner; d is the diameter of the inner cylindrical surface of the liner; ε is the eccentricity (figure 5) (the displacement of the axes of the outer and inner surfaces of the liner relative to each other); α is the angle of the displacement transducers; γ is the size of the tool wear.
Отклонение толщины ΔSi=Sэт-Si обработанного вкладыша от толщины эталона, где Sэт - толщина эталонного вкладыша, сравнивается с допуском δ. При отклонении размеров вкладышей на величину более чем 0,8δ производится останов станка.The deviation of the thickness ΔS i = S et -S i of the processed insert from the thickness of the standard, where S et is the thickness of the reference insert, is compared with the tolerance δ. If the liner sizes deviate by more than 0.8δ, the machine is shut down.
Для обеспечения расположения размеров (толщины Si) обработанных вкладышей в пределах допуска необходимо компенсировать смещение центра группирования отклонений размеров из-за износа режущего инструмента и температурной деформации смещением инструмента в сторону обрабатываемой поверхности, так как размерный износ инструмента и температурная деформация смещают центр группирования отклонения размеров к нижнему пределу поля допуска.To ensure the location of the dimensions (thickness S i ) of the processed inserts within the tolerance, it is necessary to compensate for the shift of the center of the grouping of dimensional deviations due to wear of the cutting tool and thermal deformation by moving the tool towards the surface to be machined, since the dimensional wear of the tool and thermal deformation shift the center of the group of dimensional deviations to the lower limit of the tolerance field.
При тонком растачивании внутренней поверхности вкладышей для определения момента осуществления подналадки инструмента контролируют размеры каждого обработанного вкладыша и по выборке из 25÷50 измеренных вкладышей (в зависимости от типоразмера вкладышей) определяют смещение центра группирования отклонений размеров.With thin boring of the inner surface of the inserts to determine the moment of implementation of the tool set-up, the sizes of each machined insert are controlled and, based on a sample of 25 ÷ 50 measured inserts (depending on the size of the inserts), the displacement of the center of the grouping of deviations of dimensions is determined.
Для этого по результатам контроля строится точечная диаграмма размеров Хn (фиг.6). Далее аппроксимируют точечную диаграмму отклонений толщины вкладышей прямой у=c0+cn методом наименьших квадратов и оценивают параметры c и c0, а также значения центрированных отклонений размеров и определяют среднеквадратическое отклонениеTo do this, based on the results of the control, a scatter plot of sizes X n is constructed (Fig.6). Next, we approximate the scatter diagram of the deviations of the liner thickness of the straight line y = c 0 + cn by the least square method and estimate the parameters c and c 0 , as well as the values of the centered deviations of the sizes and determine the standard deviation
где CL - центральная линия; Х0 - эталонное значение толщины;where CL is the center line; X 0 is the reference value of the thickness;
UCL - верхняя контрольная граница: UCL=Х0+3δ;UCL - upper control boundary: UCL = X 0 + 3δ;
LCL - нижняя контрольная граница: LCL=Х0-3δ;LCL - lower control boundary: LCL = X 0 -3δ;
σ - истинное стандартное отклонение;σ is the true standard deviation;
- оцененное стандартное отклонение; - estimated standard deviation;
UTL - верхнее предельно допустимое значение контролируемого параметра;UTL - upper limit value of the controlled parameter;
LTL - нижнее предельно допустимое значение контролируемого параметра;LTL - lower limit value of the monitored parameter;
n - объем выборки;n is the sample size;
δ=UTL -LTL - допуск на толщину;δ = UTL -LTL - thickness tolerance;
Хn - отклонение толщины вкладышей.X n - deviation of the thickness of the liners.
Оцененное стандартное отклонение сравнивается с истинным стандартным отклонением σ. При этом оцененные стандартные значения отклонений должны быть сопоставимы с истинными.Estimated Standard Deviation compares with the true standard deviation σ. Moreover, the estimated standard deviation values should be comparable with the true ones.
При смещении центра группирования отклонений размеров в выборке более чем на удвоенное среднеквадратическое отклонение 2σ определяется величина подналадочного сигнала для осуществления подналадки инструмента по зависимости Un=k(c0+cn)γ, где k=(0,6...0,8) - коэффициент пропорциональности.When the center of the grouping of the deviations of the sizes in the sample is displaced by more than twice the standard deviation 2σ, the value of the adjustment signal is determined for the implementation of tool adjustment by the dependence U n = k (c 0 + cn) γ, where k = (0.6 ... 0.8 ) is the coefficient of proportionality.
Таким образом, по информации, снимаемой с помощью трех индуктивных преобразователей и фотоприемника, судят об отклонении толщины вкладышей от значения толщины эталонного вкладыша в процессе растачивания внутренней поверхности вкладышей, определяется величина износа режущего инструмента и величина подналадочного сигнала, на которую осуществляют смещение инструмента. Автоматическое поддерживание размеров в средней части поля допуска устраняет вероятность выхода размеров за пределы поля допуска, что значительно повышает точность обработки вкладышей.Thus, according to the information taken using three inductive converters and a photodetector, the deviation of the thickness of the inserts from the thickness of the reference insert during the boring of the inner surface of the inserts is judged, the wear value of the cutting tool and the value of the adjusting signal by which the tool is shifted are determined. Automatic maintenance of dimensions in the middle part of the tolerance field eliminates the likelihood of dimensions outside the tolerance field, which greatly improves the accuracy of processing liners.
Работоспособность предлагаемого технического решения проверялась на ОАО «Завод подшипников скольжения» (г. Тамбов). Контроль толщины вкладышей подшипников двигателя Д-50 проводился в процессе растачивания внутренней поверхности вкладышей на алмазно-расточном станке модели 2705. Результаты проверки показали, что погрешность измерений не превышает погрешность измерений, проведенных на приборе для измерения геометрических параметров вкладышей подшипников (СТП 365-73 Прибор контроля радиальной толщины вкладыша), которая не превышает 5%. При отклонении толщины вкладыша выше допустимых значений производится останов станка и выявляются причины дефекта, т.е. данный способ практически полностью исключает получение дефектных вкладышей. Кроме того, непрерывный контроль размерного износа режущего инструмента позволяет в нужный момент производить его подналадку.The operability of the proposed technical solution was tested at JSC "Plain Bearing Plant" (Tambov). The thickness of the bearings of the D-50 engine bearings was controlled during the boring of the inner surfaces of the bearings on the Model 2705 diamond-boring machine. The test results showed that the measurement error does not exceed the measurement error performed on the device for measuring the geometric parameters of bearing shells (STP 365-73 Device control of the radial thickness of the liner), which does not exceed 5%. If the liner thickness deviates above the permissible values, the machine is stopped and the causes of the defect are identified, i.e. this method almost completely eliminates the receipt of defective inserts. In addition, continuous monitoring of the dimensional wear of the cutting tool allows it to be adjusted at the right time.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006121847/02A RU2324577C2 (en) | 2006-06-19 | 2006-06-19 | Method of bearing insert thickness measurement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006121847/02A RU2324577C2 (en) | 2006-06-19 | 2006-06-19 | Method of bearing insert thickness measurement |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006121847A RU2006121847A (en) | 2007-12-27 |
RU2324577C2 true RU2324577C2 (en) | 2008-05-20 |
Family
ID=39018716
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006121847/02A RU2324577C2 (en) | 2006-06-19 | 2006-06-19 | Method of bearing insert thickness measurement |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2324577C2 (en) |
-
2006
- 2006-06-19 RU RU2006121847/02A patent/RU2324577C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006121847A (en) | 2007-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8512095B2 (en) | Method for machining that combines fine boring and honing and machining equipment for the execution of the method | |
US9421667B2 (en) | Machine tool for measuring a workpiece | |
US6568096B1 (en) | Device and method for measuring shape deviations of a cylindrical workpiece and correcting steadying element and correcting follower for use therewith | |
US8186249B2 (en) | Three point turning machine | |
CN105716554B (en) | A kind of high-precision positioner for the measurement of straight-tooth master gear helix | |
WO2012172833A1 (en) | Machine tool | |
JP5039666B2 (en) | Surface roughness measuring method, surface roughness measuring apparatus and processing apparatus | |
KR102542333B1 (en) | Measuring steady rest for supporting and measuring central workpiece regions, grinding machine with such a measuring steady rest, and method for supporting and measuring central workpiece regions | |
CN111412839A (en) | Vertical milling cutter line laser on-machine wear state detection experiment table and detection method | |
JP5738393B2 (en) | Workpiece supply method to cylindrical grinder | |
JP2001030141A (en) | Thin pipe machining method and its device | |
JP5538647B2 (en) | Method and apparatus for phasing eccentric workpiece, and method and apparatus for supplying workpiece to cylindrical grinder using the same | |
CN102601733A (en) | Online conical hole grinding, machining and measuring method for workpieces with large conical holes | |
RU2324577C2 (en) | Method of bearing insert thickness measurement | |
JP6333391B2 (en) | Method and machine for measuring and forming the outer target contour of a workpiece by grinding | |
CN108732992A (en) | A kind of detection method for digital controlled processing central machine tool rotary table error | |
Valiño et al. | Non-contact measurement of grinding pins by means of a 2D laser micrometer | |
CN104596465B (en) | For detecting feature exemplar and the method for three axle diamond lathe axial system errors | |
Nakagawa et al. | Study on Turning of Non-Axisymmetric Three-Dimensional Curved Surfaces | |
Kasprzak et al. | Testing of force sensors for the active measurement and limitation of axial loads in heavy turning | |
US11061381B1 (en) | Encoder based machining quality prognostics | |
Bellotti et al. | Definition of the reference point in micro-EDM drilling of a wire drawing die | |
CN114838685B (en) | On-machine automatic runout distribution and initial alignment error detection device | |
EP4283247A1 (en) | Workpiece diameter measurement method and machine tool | |
JPH035403Y2 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080620 |