SU443748A1

SU443748A1 - Honing head with a device for controlling bore diameters

Info

Publication number: SU443748A1
Application number: SU1881692A
Authority: SU
Inventors: Зиновий Шмилович Гейлер; Зельман Лазаревич Тубеншляк; Аким Иванович Мосичкин
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6543
Priority date: 1973-02-09
Filing date: 1973-02-09
Publication date: 1974-09-25

Description

1one

Изобретение относитс к устройствам активного автоматического контрол в процессе обработки деталей в машиностроении.The invention relates to active automatic control devices during the machining of parts in mechanical engineering.

По авт. св. № 244640 известна хонинговальна головка с прибором дл контрол диаметров отверстий, содержаща размещенный вне зоны обработки эжектор и встроенные в хонинговальную головку измерительные сопла. Однако такое устройство не позвол ет компенсировать температурные погрешности, возпикающие в процессе обработки тонкостенных деталей типа гильз.By bus. St. No. 244640 is a known honing head with a device for checking the diameters of the holes, containing an ejector placed outside the treatment area and measuring nozzles embedded in the honing head. However, such a device does not allow to compensate for temperature errors, which occur during the processing of thin-walled parts such as liners.

Предлагаема хонинговальна головка отличаетс тем, что она снабжена термокомпенсационным устройством, подключенным через дополнительный эжектор в измерительную ветвь электроконтактного датчика.The proposed honing head is characterized in that it is equipped with a temperature-compensating device connected through an additional ejector to the measuring branch of the electrocontact sensor.

На чертеже дана схема предлагаемого устройства .The drawing is a diagram of the proposed device.

Оно имеет хонголовку 1, механизм 2 перемешени и вращени хона, измерительные сопла 3, встроенные в хонголовку 1, пневмоканалы 4, распределитель 5, подвод щий воздух от пневмоканалов 4 к вращающемус хону 1, размещенный вне зоны обработки выносной эжектор 6, пневматический датчик 7 с четырьм упругими чувствительными элементами (сильфонами) 8-И и суммирующим рычагом 12, св занным с подвижными концами чувствительных элементов 8-11, воздействующими на управл ющие контакты 13 и на стрелочный механизм 14 датчика 7, и воздухоподготовительную станцию 15. Контролируема деталь 16 в момент обработки находитс в зажимном приспособлении 7 с эластичным элементом (диафрагмой) 18, наполненным сжатым воздухом. В герметическую полость между корпусом 19 приспособлени 7 и стенками диафрагмы 18 через щтуцер 20 подаетс сжатый воздух. При этом резина плотно и равномерно охватывает большую часть обрабатываемой детали 16, оставл последней возможность самоустанавливатьс в небольших пределах по хонголовке 1. Не создава больших удельных давлений , зажимное приспособление 17 не вызывает местных деформаций обрабатываемой детали 16 и обеспечивает наиболее совершенную форму отверсти при хонинговании тонкостенных деталей типа гильз.It has hongolovka 1, mechanism 2 for mixing and rotating hone, measuring nozzles 3 embedded in hongolovka 1, pneumatic channels 4, distributor 5, supplying air from pneumatic channels 4 to rotating hone 1, located outside the working zone, ejector 6, pneumatic sensor 7 four elastic sensing elements (bellows) 8-I and a summing lever 12 connected with the moving ends of the sensitive elements 8-11, acting on the control contacts 13 and on the dial mechanism 14 of the sensor 7, and air preparation station 1 5. The controlled part 16 at the moment of processing is in the clamping device 7 with an elastic element (diaphragm) 18 filled with compressed air. Compressed air is supplied to the hermetic cavity between the housing 19 of the device 7 and the walls of the diaphragm 18 through the clamp 20. At the same time, the rubber tightly and evenly covers most of the workpiece 16, leaving the latter the opportunity to self-adjust within small limits on the Hongolovka 1. Without creating high specific pressures, the clamping device 17 does not cause local deformations of the workpiece 16 and provides the most perfect shape of the hole when honing thin-walled parts liner type

В приспособление 17 встроен плавающий термокомпенсатор 21, контролирующий с помощью подвешенных на плоских пружинах контактных наконечников 22 наружный диаметр .детали 16 по измерительному зазору между соплом 23 и п ткой 24. Электроуправл емые клапаны 25 предназначены дл подачи воздуха в сопла 3 хонголовки 1 и дл запоминани первоначального давлени в элементе 8 датчика 7. Воздухоподготовительна станци 15 снабжена двум блоками фильтров со стабилизаторами 26 и 27, питающими соответственно ветви измерени внутреннего и наружного диаметров. Между электроуправл емым клапаном 25 и сильфоном 8 включена доюлнительна емкость 28. Устройство снабжено также двум дополнительными вь:носныл1и эжекторами 29 и 30, размещенными вне зоны обработки и подключенными каждый в свою измерительную ветвь. Измерительное сопло 23 соединено через независимую измерительную ветвь с выносным эжектором 30, который соединен с дву.м упругими чувствительными элементами 8 и 11 датчика 7. Измерительный чувствительный элемент 10 датчика 7 через свою независимую измерительную ветвь соединен с параллельными выносными эжекторами 6 и 29, и встроенными в хонголовку 1 измерительными соплами 3, которые контролируют диаметр отверсти обрабатываемой детали 16 в процессе хонинговани . В чувствительном элементе 9 датчика 7 поддерживаетс посто нное противодавление, установленное по эталонной детали при настройке пневматической системы устройства.A floating thermocompensator 21 is built into the device 17. It controls the outer diameter of the piece 16 by means of the contact tips 22 suspended on flat springs by measuring the gap between the nozzle 23 and the tip 24. Electrically controlled valves 25 are designed to supply air to the nozzles 3 of the hot heads 1 and to memorize the initial pressure in the element 8 of the sensor 7. The air preparation station 15 is equipped with two filter units with stabilizers 26 and 27, supplying, respectively, the measuring branches of the inner and outer diameters. A suction capacity of 28 is connected between the electrically controlled valve 25 and the bellows 8. The device is also equipped with two additional blades: ejectors 29 and 30, placed outside the treatment area and connected each to its own measuring branch. The measuring nozzle 23 is connected through an independent measuring branch with an external ejector 30, which is connected to two meters of elastic sensitive elements 8 and 11 of the sensor 7. The measuring sensitive element 10 of the sensor 7 through its independent measuring branch is connected to parallel remote ejectors 6 and 29, and built-in in the Hongolovka 1 measuring nozzles 3, which control the diameter of the hole of the workpiece 16 in the process of honing. In the sensing element 9 of the sensor 7, a constant back pressure is established, which is set on the reference part when adjusting the pneumatic system of the device.

Сжатый воздух из сети, пройд воздухоподготовительную станцию 15, посту ает в два параллельно расположенных блока фильтров со стабилизаторами 26 и 27. От стабилизатора 26 воздух поступает к электроунравл емому клапану 25 и затем раздваиваетс на две ветви: одна ветвь поступает в эжекторы 6 и 29 через сопла А, а друга из камер Б, суммиру сь ,- в пневматический датчик 7. В эжекторах 6 и 29 воздух под рабочим давлением 2 кг/см через сопло В поступает в измерительные сопла 3. При работе хонголовки 1 воздух, поступивший в. сопла 3, выходит в измерительный зазор между хонголовкой 1 и стенкой детали 16, вследствие чего в чувствительном элементе 10 датчика 7 устанавливаетс определенное измерительное давление соответствующее определенному отклонению размера отверсти детали 16 в процессе хонинговани . Любое изменение этого давлени фиксируетс в измерительном чувствительном элементе 10 электроконтактного движени пневматического датчика 7. Скорость истечени воздуха из сопел 3 зависит от измерительных зазоров между хонголовкой 1 и стенкой детали 16. Чем больше этот зазор, тем истечение воздуха через сопла 3 больще и наоборот, чем меньше этот зазор , тем истечение воздуха через сопла 3 меньше.Compressed air from the network, passing through the air preparation station 15, enters two parallel filter units with stabilizers 26 and 27. From the stabilizer 26, the air enters the electric damper valve 25 and then splits into two branches: one branch enters the ejectors 6 and 29 through nozzles A, and a friend from chambers B, summing up - into a pneumatic sensor 7. In ejectors 6 and 29, air under a working pressure of 2 kg / cm passes through nozzle B into measuring nozzles 3. When Hongolovka 1 is operated, air received in. nozzle 3 enters the measurement gap between the hingolovka 1 and the wall of the part 16, as a result of which the sensor element 10 of the sensor 7 establishes a certain measuring pressure corresponding to a certain deviation of the size of the hole of the part 16 during the honing process. Any change in this pressure is recorded in the measuring sensitive element 10 of the electrocontact movement of the pneumatic sensor 7. The velocity of the air flowing out of the nozzles 3 depends on the measuring gaps between the jingles 1 and the wall of the part 16. The larger this gap, the more exhausted the air through the nozzles 3 and vice versa the smaller this gap, the smaller the air flow through the nozzles 3.

В том случае, когда измерительный зазор не мен етс , скорость истечени воздуха через соила Л и 5 в камерах Б эжекторов 6 и 29 посто нна , и в чувствительном элементе 10 датчика 7 устанавливаетс какое-то определенное давление. Однако такое давление возникает только в случае, если деталь 16 не обрабатываетс и измерительный зазор посто нный. В процессе обработки детали 16 измерительный зазор между хонголовкой 1 и стенкой дс In the case when the measurement gap does not change, the rate of air outflow through the coils L and 5 in the chambers B of the ejectors 6 and 29 is constant, and a certain pressure is established in the sensing element 10 of the sensor 7. However, such pressure occurs only if the part 16 is not processed and the measuring gap is constant. During the processing of the part 16, the measuring gap between the Hongolovka 1 and the wall of the DC

тали 16 измен етс в сторону увеличени . Расход воздуха через сопла 3 в этом случае увеличиваетс и скорость прохождени воздуха из сопла Л в сопло В в камерах Б эжекторов 6 и 29 возрастает. Увеличение скорости потока воздуха через сонла В в камерах Б влечет за собой удвоенное дополнительное изменение давлени в чувствительном элементе 10 датчика 7, т. е. происходит некоторое разр жение (эжекци ) воздуха в чувствительном элементе 10.The waist 16 is changed upwards. The air flow rate through the nozzles 3 in this case increases and the speed of the passage of air from the nozzle L to the nozzle B in the chambers B of the ejectors 6 and 29 increases. An increase in the flow rate of air through the seat B in chambers B entails a double additional change in pressure in the sensing element 10 of sensor 7, i.e., there is some discharge (ejection) of air in the sensing element 10.

Это изменение давлени в элементе 10 незамедлительно передаетс на суммирующий рычаг 12 и стрелочный механизм 14 датчика 7. Чем скорость истечени воздуха через сонла В больше, тем разр жение в камерах Б эжекторов 6 и 29 и в чувствительном элементе 10 больше, а стрелочный механизм 14 датчика 7 отклон етс на большую величину. Таким образом , размещенные вне зоны обработки и встроенные непосредственно в датчик 7 выносные эжекторы 6 и 29 позвол ют увеличить измерительный зазор между соплами 3 и стенкой детали 16 до 1 мм и более с сохранением пр молинейного участка пневматической характеристики по сравнению с обычными пневматическими системами. В процессе хонинговани тонкостенных изделий измерительный зазор между соплами 3 и стенкой детали 16 увеличиваетс от обработки хонинговальной головки внутреннего диаметра детали и от температурных деформаций издели при его обработке.This pressure change in the element 10 is immediately transmitted to the summing lever 12 and the switch mechanism 14 of the sensor 7. The greater the flow rate of air through the seat C, the greater the discharge in the chambers B of the ejectors 6 and 29 and the sensitive element 10, and the switch mechanism 14 of the sensor 7 deviates by a large amount. Thus, external ejectors 6 and 29 placed outside the treatment area and built-in directly into the sensor 7 can increase the measurement gap between the nozzles 3 and the wall of the part 16 to 1 mm or more while maintaining the straight line of the pneumatic characteristic compared to conventional pneumatic systems. In the process of honing thin-walled products, the measuring gap between the nozzles 3 and the wall of the part 16 increases from the processing of the honing head of the internal diameter of the part and from the temperature distortions of the product during its processing.

Дл внесени в процессе обработки температурной коррекции (поправки) в схеме измерени предлагаемого устройства выполнен специальный долонительный термокомпенсатор 21, встроенный неносредственно в диафрагменное приспособление 17 дл креплени детали 16 и контролирующее температурную деформацию наружного диаметра детали 16.In order to make temperature corrections (corrections) in the process of measuring the proposed device, a special extra thermal compensator 21 was made, embedded directly in the diaphragm device 17 for fastening the part 16 and controlling the temperature deformation of the outer diameter of the part 16.

Принцип действи термокомпенсационной системы заключаетс в том, что сжатый воздух от блока фильтра со стабилизатором 27 поступает через выносной эжектор 30, который аналогичен по принципу действи и конструкции описанным выше эжекторам 6 и 29, к измерительному соплу 23 термокомненсатора 21, а также в чувствительные элементы 8 li 11 датчика 7. При установке детали 16 и вводе устройства на позицию измерени в процессе обработки в зависимости от начального размера наружного диаметра детали 16 в элементах 8 и 11 датчика 7 устанавливаетс некоторое эжектируемое давление Р, соответствующее действительному наружному диаметру детали 16. При этом суммирующий рычаг 12 датчика 7 находитс в среднем положении, так как давление измен етс одинаково как в элементе 8, так и в элементе 11. Затем это установленное эжектируемое давление в элементе 8 автоматически перекрываетс электроуправл емым клапаном 25 и таким образом запоминаетс на прот жении всего цикла обработки детали.The principle of the thermocompensation system is that the compressed air from the filter unit with a stabilizer 27 flows through the remote ejector 30, which is similar in principle and design to the ejector 6 and 29 described above, to the measuring nozzle 23 of the thermal compensator 21, and also to the sensitive elements 8 li 11 sensor 7. When installing part 16 and entering the device to the measurement position during processing, depending on the initial size of the outer diameter of the part 16, some element is set in elements 8 and 11 of sensor 7 The applied pressure P corresponding to the actual outer diameter of the part 16. In this case, the summing lever 12 of the sensor 7 is in the middle position, since the pressure changes equally in both element 8 and element 11. Then this set ejected pressure in element 8 automatically overlaps electrically controlled valve 25 and is thus remembered throughout the whole part processing cycle.

Дл уменьшени погрешностей, вызванных изменени ми при взаимодействии суммирующего рычага 12 с сильфонами датчика 7, между электроуправл емым клапаном 25 и элементом 8 включаетс дополнительна емкость 28, увеличивающа врем , за которое в сильфоне 8 устанавливаетс эжектируемое давление . При этом суммирующий рычаг 12 датчика 7 остаетс по-прежнему в среднем (нулевом ) положении. В элементе 9 датчика 7 всегда поддерживаетс посто нное противодавление , установленное при настройке устройства по эталону. В процессе обработки по мересн ни припуска зазор между измерительными соплами 3 (основного управл ющего прибора с эжекторами 6 и 29) и внутренним диаметром обрабатываемого отверсти увеличиваетс , а эжектируемое (разр женное) давление сжатого воздуха в элементе 10 датчика 7 уменьшаетс . В св зи с этим суммирующий рычаг 12 датчика 7 перемещаетс (так как противодавление в элементе 9 посто нное) и занимает положение , соответствующее размеру внутреннего диаметра обрабатываемого отверсти с учетом нагрева детали 16. Одновременно в св зи с нагреванием детали 16 в процессе обработки наружный диаметр детали 16 также увеличиваетс , и первоначально установленное эжектируемое давление Р в элементе 11 датчика 7, св занного через эжектор 30 с соплом 23 термокомпенсатора, уменьшаетс пропорционально изменению зазора между поверхностью наружного диаметра детали 16 и системой сопло-п ткатермокомпенсатора 21. В св зи с изменением этого давлени Р уменьшаетс противодавление измерительному усилию в чувствительном элементе 10.To reduce errors caused by changes in the interaction of the summing lever 12 with the bellows of the sensor 7, an additional capacity 28 is inserted between the electrically controlled valve 25 and the element 8, increasing the time that the ejected pressure is established in the bellows 8. In this case, the summing lever 12 of the sensor 7 remains as before in the average (zero) position. In element 9 of sensor 7, a constant back pressure is always maintained, which was established when the device was adjusted to a standard. During processing, the gap between the measuring nozzles 3 (the main control device with ejectors 6 and 29) and the inside diameter of the hole being machined increases and the ejected (discharged) pressure of compressed air in the element 10 of the sensor 7 decreases. In this connection, the summing arm 12 of the sensor 7 moves (since the back pressure in the element 9 is constant) and occupies a position corresponding to the size of the inner diameter of the hole being machined, taking into account the heating of the part 16. At the same time, due to the heating of the part 16, the outer diameter the parts 16 are also increased, and the initially set ejected pressure P in the element 11 of the sensor 7 connected through the ejector 30 with the nozzle 23 of the thermal compensator decreases in proportion to the change in the gap between the surface The outer diameter of the part 16 and the nozzle-thermocompensator system 21. Due to the change in this pressure P, the back pressure of the measuring force in the sensing element 10 decreases.

При этом суммирующий рычаг 12 датчика 7 занимает соответствующее положение и замен ет соответствующий управл ющий контакт 13 датчика 7. Этим обеспечиваетс подача команды на прекращение цикла обработки с учетом действительной величины температурной деформации детали 16. Настройка датчика 7 производитс по эталону, имеющему окончательный размер внутреннего диаметра отверсти , т. е. с учетом действительной величины температурной деформации детали. В соответствии с окончательным размером внутреннего диаметра эталона при настройке устанавливаетс посто нное противодавление в элементе 9 и настраиваетс соответствующий управл ющий контакт 13 датчика 7 дл выдачи команды на прекращение обработки в схему станка. Введение в схему эжекторов 3, 29 н 30 позвол ет также улавливать даже небольшие изменени давлени при достаточно больших измерительных зазорах, что повышает чувствительность всей пневматической системы устройства.In this case, the summing lever 12 of the sensor 7 occupies an appropriate position and replaces the corresponding control contact 13 of the sensor 7. This provides the command to stop the processing cycle with regard to the actual value of the temperature deformation of the part 16. The sensor 7 is adjusted to a standard having the final size of the inner diameter holes, i.e., taking into account the actual value of the temperature deformation of the part. In accordance with the final dimension of the internal diameter of the reference, during adjustment a constant back pressure is set in element 9 and the corresponding control contact 13 of sensor 7 is set to issue a command to stop processing in the machine circuit. The introduction of ejectors 3, 29 and 30 into the circuit also makes it possible to catch even small changes in pressure with sufficiently large measuring gaps, which increases the sensitivity of the entire pneumatic system of the device.

Предмет изобретени Subject invention

Хонинговальна головка с прибором дл контрол диаметров отверстий по авт. св.Honing head with a device to control the diameters of the holes in the ed. St.

№ 244640, отличающа с тем, что, с целью повышени точности контрол , она снабжена термокомпенсационным устройством , подключенным через дополнительный эжектор в измерительную ветвь электроконтактного датчика.No. 244640, characterized in that, in order to increase the control accuracy, it is equipped with a temperature-compensating device connected via an additional ejector to the measuring branch of the electrocontact sensor.