SU921821A1 - Установка дл исследовани образовани отклонений формы деталей при шлифовании - Google Patents

Description

(5) УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБРАЗОВАНИ ОТКЛОНЕНИЙ ФОРМЫ ДЕТАЛЕЙ ПРИ ШЛИФОВАНИИ

. , 1

Изобретение относитс .к машиностроению и может быть использовано при экспериментальных исследовани х операци  шлифовани .

Известна установка дл  исследовани  закономерностей развити  волнистости круга и издели  при шлифовании, содержащеп тензометрические центры, тензометрический усилитель, шлейфовый осциллограф, устройство дл  медленного вращени  круга, плоскопружинный щуп,дл  записи профил  кругаj фотоэлемент дл  фиксации полного оборота , кругломер дл  записи профил  издели  1.

Недостатками данной установки  вл ютс  наличие дополнительных погрешностей , возникающих при записи профил  детали вне станка; отсутствие датчико ,в взаимного фазового расположени  исследуемых профилей круга и детали в-процессе шлифовани , невозможность записи и исследовани  участков детали, образованных за один из оборотов шлифовального круга, с регистрацией при этом усилий резани  и вибраций элементов технологической системы .

Цель изобретени  - повышение точности исследований образовани  отклонений формы-деталей.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что установка дополнительно снабжена

10 датчиком взаимного расположени  круга и детали, установленным на шлифовальном круге и состо щим из подпружиненного -индентора-выключател , подключенного через токосъемник и ис15 точник питани  к входу шлейфового осциллографа , отметчиком фазового расположени , установленным на детали и выполненным в виде диска с прорезью; датчиком фазового расположени 

20 детали, закрепленным на столе станка и выполненным в виде фотодиода, подключенного к входу шл. йфового осциллографа , с а устройство дл  записи профил  выполнено в виде щупа и датчика перемещени  Кроме этого, датчик взаимного расположени  круга и детали через счетчик импульсов соединен с запоминающим осциллографом. На фиг а 1 представлена блок-схема установки при записи профилей детали и круга; на фиг. 2 - то же, в процессэ шлифовани ; на фиг. 3 лента шлей фового осциллографа; на фиг.4 - профили заданного сечени  детали до и после шлифовани ; на фиг. 5 поверхность шлифованной детали с метками, оставл емыми индектором датчика взаимного расположени  о Установка содержит щуп 1 с твердосплавным радиусным наконечником (R 25 мм) и датчиком 2 перемещени , который закреплен на кожухе станка. В зоне привода шлифовальной бабки установлен датчик фазового расположени  круга 3, состо щий из освещаемого фотодиода, а на шпинделе закреплен отметчик фазы круга k в виде диска с прорезью Щуп 5 с алмазным радиус-. ным наконечником (г 1,5 мм) и датчиком 6 перемещени  помещен на столе станка. Дл  записи профилей использобан усилитель 7 и двухканальный самописец 8. Установленный на столе станW ка датчик фазового расположени  детали 9 представл ет собой освещаемый фотодиод. Отметчик фазового расположени  10, закрепленный на детали 11, выполнен в виде диска с прорезью. Исследуемые образцы при записи и шлифовании устанавливаютс  в тензометричес кие центра 12 (фиг. 2). На круге 13 закреплен датчик взаимного расположени  круга и детали 1. В его состав входит подпружиненный индентор-выключатель который включен в электрическую цепь источника питани  (ИП) через токосъемник 15. Острие индентора и отметчик фазы круга Ц имеют одинаковое угловое расположение . На круге 13 также закреплены датчики-акселерометры 16. В качестве регистрирующих приборов использованы усилитель 17 сигналов датчиков-акселерометров , тензометрический усилитель 18, шлейфовый осциллограф 19 запоминающий осциллограф 20, счетчик 21 импульсов. Установка работает следующим образом . Перед началом обработки щуповым методом записываетс  поперечное сечение К-К круга 13 Дл  этого щуп 1 с датчиком перемещени  2 (фиг. 1) вводитс  в контакт с кругом 13, которому сообщаетс  медленное вращение. Электрический сигнал с датчика возникающий в результате перемещени  щупа 1 под действием волн на круге 13, через усилитель 7 подаетс  на первый вход двухканального самописца 8. Записанный сигнал представл ет собой профиль заданного поперечного сечени  круга в пр моугольной системе координат, В момент пересечени  прорезью диска отметчика фазы зоны освещаемого фотодиода датчика фазы 3 возникает электрический сигнал, который подаетс  на второй вход самописца 8 и делает отметку о начале и конце полного оборота круга 13. Аналогично записываетс  профиль исследуемого поперечного сечени  Д-Д детали 11. Дл  этого ей сообщаетс  медленное вращение. Щуп 5 с датчиком 6 перемещени  вводитс  в контакт с деталью 11. Деформации щупа 5 под действием волнистости детали с помощью датчика перемещени  6 и усилител  7 записываютс  на ленту самописца 8. Отметка полного оборота на ленте производитс  с помощью датчи фазового расположени  детали 9 ртметчика фазы 10. После записи профилей совершаетс  рабочий проход. При этом направление продольной подачи Sx выбираетс  так, чтобы след от индентора, вход щего в состав датчика взаимного расположени  , оставалс  на обработанной поверхности . Продольна  подача стола S и число оборотов детали Пд выбираютс  таким образом, чтобы за один оборот детали 11 стол переместилс  на высоту шлифовального круга Н, т.е. Sv - Н - К где Kg- коэффициент использовани  высоты круга, дл  процессов чистового и тонкого шлифовани  К 0,6... 0,8. В момент совершени  рабочего прохода (фиг. 2) но ленте шлейфового осциллографа (фиг. 3) одновременно записываютс : с помощью тензометрического усилител  18 и тензометрических центров 12 нормальна  Р и тангенциальна  Р2 составл ющие силы резани ; вибрации шлифовального круга 13 регистрируемые с помощью датчи5 9 ков-акселерометров 16 (электрический сигнал с датчиков 13 снимаетс  с помощью токосъемника 15 и подаетс  через усилитель 17)i электрические сигналы с датчика фазы круга 3 и датчика фазы детали 9 которые возникают при освещении соответствующих фотодиодов сигналы датчика взаимного расположени  круга и детали И, возникающие в тот момент, когда подпружиненный индентор датчика,  вл ющийс  выключателем , замыкает цепь источника питани . Вибраци м детали в горизонтал ной плоскости соответствуют колебани составл ющей усили  резани  Ру. В том случае, если необходимо знать величину и характер изменени  одной из составл ющих усили  резани  Р или Р, либо вибраций детали, например , в момент между j и j + 1 контактом индентора с большей велич11ной развертки или без записи на ленту шлейфового осциллографа .19, то используетс  запомимаюи4ий осциллограф 20 и счетчик 21 импульсов. При этом электрический сигнал с соот ветствующего канала тензометрического усилител  подаетс  на усилитель вертикального отклонени  осциллографа 20, а запуск его горизонтальной развертки производитс  в тот момент, когда на внешнюю синхронизацию с пред варительно настроенного на пропускание требуемого сигнала счетчика импульсов 21 будет подан j-ый импульс с датчика И.

После совершени  одного прохода станок выключаетс . По приведённой схеме (фиг. 1) вновь записываетс  поперечное сечение Д-Д детали 11

(фИГо ).

С целью изучени  процесса формировани  отклонений формы детали исследуютс  ее отдельные участки, образуемые за один полный оборот шлифовального круга.

Дл  этого на поверхности обработанной детали отыскиваютс  две соседние метки j и j + 1, оставленные индентором датчика контакта ЙСфиг. 2) Метки выбираютс  из следующего услови  (фиг 5) X 1 X, рассто ние от оси индентора до записанного сечени  К-К круга;

4. ,

(3),

где L - рассто ние между отметкой фазы детали и отметкой j-ro контакта инденторадатчика И с деталью 11 , мМ.

Ввиду того, что датчик фазы детали 9 и ось индентора датчика контакта в момент касани  с деталью 11 располагаетс  на линии , т.е. под углом I , то точка а будет удалена от начала профилограммы (фиг. ) на рассто нии, мм:

Claims (2)

1. (. )--2Т- или с учетом (3J после преобразований 21 X, х - рассто ние от соответствующей метки до исследуемого сечени  Д-Д детали. Метки отсчитываютс  по винтовой линии с того конца детали, с которого начинаетс  проход. Затем с помощью рисок или отверстий малого диаметра выдел ютс  точки аи Ь, и с помощью записывающего устройства (фиг. 1) производитс  запись дуги аЬ. При этом точка а соответствует началу оборота круга при его записи (О), а точка Ьконцу (2li). Дл  удобства расшифровки и анализа процесса взаимодействи  профил  круга с данным участком детали скорость ленты записываюи1его устройства выбирают таким образом, чтобы длина профилограммы дуги аЬ была равной или кратной длине профилограммы полного оборота круга. Затем профили совмещаютс . Дл  отыскани  дуги аЬ на Профилограмме (фиг. k) деталь 11 рассматриваетс  в пол рной системе координат с полюсом в точке ОА,  вл ющейс  осью центров станка. В момент j-ro контакта индентора датчика И прорезь отметчика фазы детали 10, в следовательно, сама деталь 11, повернулась по напра.влению вращени  на некоторый угол относительно линии , Этому углу на осциллограмме соответствует отрезок Ь(Фиг. 3). Обозначив рассто ние меж У отметками начала и конца одного оборота детали L. получим Т, Т( Ь + 0,5) где Т - рассто ние между метками начала и конца оборота (О и 2ff) детали на профилограмме, мм. Исход  из аналогичных рассуждений, определ етс  точка Ь, соответствующа  концу полного оборота круга, расположенна  от начала профилограммы (точка 0) на рассто нии Т tf-Oi-l-lM ,С6): где L рассто ние между двум  соседними отметками контакта. flo точкам а и b определ етс  профиль дуги до обработки а Ь . Совмещение записанного профил  шлифовального круга с участком детали аЬ, образованным за один его полный оборот, с регистрацией имевших при этом место усилий резани  PV и Р, вибраций шлифовального круга, детали (фиг, 3), а также исходного профил  исследуемого участка аЬ (фиг. k) позвол ет исследовать процесс формировани  отклонений формы деталей. Дл  этого профилограммы и осциллограммы с учетом со мещени  расшифровываютс , и производитс  математическа  обработка полученных данных (определение высоты волн, гармонический анализ и т. п.). Использование данной установки да ет возможность получить более полные данные о закономерност х образовани  отклонений формы деталей и отыскать эффективные пути их снижени . Формула изобретени  1. Установка дл  исследовани  образовани  отклонений формы деталей при шлифовании, содержаща  тензонетрические центры, тензометрический усилитель, шлейфовый осциллограф, yet роист во медленного вращени  круга, плоскопружинный щуп дл  записи профил  круга, фотоэлемент дл  фиксации полного оборота, устройство записи профил  детали, отличающа с  тем, что, с целью повышени  точности исследовани , установка снабжена датчиком взаимного расположени  круга и детали, установленным на и/лифовальном круге и состо щим из подпружиненного йндентора-выключател , подключенного через токосъмник и источник питани  к входу шлейфового осциллографа, отметчиком фазового расположени , установленным на детали и выполненным в виде диска с прорезью, датчиком фазового расположени  детали , закрепленным на столе и выполненным в виде фотодиода, подключенного к входу шлейфового осциллографа, а устройство дл  записи профил  выполнено в виде щупа и датчика перемещени .
2. 2. Установка по п. 1, отличающа с  тем, что датчик взаимного , расположени  круга и детали через счетчик импульсов соединен с запоминающим осциллографом. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Кудинов Во А. и Тодоров Н. Т. Закономерности развити  колебаний и волнистости круга и издели  при врезном шлифовании, - Станки и инструмент , 1970, № 2.

   ±

   Фи&2

   flpoqnt 9ётам1 Л тлн ввемиг

   Фиг.З

   flf09 M ИГ/ЯОМГ

   меле