ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРИБОР ДЛЯ АКТИВНОГО КОНТРОЛЯ КОНИЧЕСКИХ РОЛИКОВ Российский патент 1997 года по МПК B24B49/00 

Изобретение относится к измерительной технике для металлообрабатывающих станков и может быть использовано при шлифовании образующей конических роликов подшипников качения на бесцентрово-шлифовальных станках.

Известны приборы активного контроля к бесцентрово-шлифовальным станкам /1,2/.

Эти приборы не обеспечивают высокую точность управления процессом шлифования образующей конических роликов ввиду их произвольных смещений на позиции контроля в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Кроме того, эти приборы оснащены конструктивно сложными и ненадежными пневматическим (см. /2/), пневмоконтактными и электроконтактными устройствами обнаружения прекращения процесса шлифования конических роликов для размыкания (блокировки) электрической цепи управления приводом подачи, что вызывает при их настройке простой станков и снижение их производительности.

Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, что позволит повысить точность управления станков и соответственно размерную и геометрическую точность обработанных деталей, а также снизить простой станков и повысить их производительность.

Указанная цель достигается тем, что призматическая измерительная опора прибора снабжена дополнительным отрезком, расположенным за позицией контроля, устраняющим перекосы конических роликов на позиции контроля в вертикальной и горизонтальной плоскостях за счет сил трения, возникающих между торцами обработанных конических роликов, перемещающихся по дополнительному отрезку, а также снабжен конструктивно простым устройством обнаружения прекращения процесса шлифования и размыкания электрической цепи управления автоматическим приводом подачи станка, состоящего из электронного блока и датчика конечного бесконтактного выключателя, жестко установленного в наклонном лотке.

На фиг.1 представлена общая схема применения пневматического прибора, на фиг.2 схема прибора, на фиг.3 сечение призматической измерительной опоры, на фиг. 4 устройство обнаружения прекращения процесса шлифования деталей, на фиг. 5 -сечение лотка, на фиг. 6 функциональная схема прибора.

Пневматический прибор включает в себя измерительное устройство 1 (фиг. 1), которое посредством кронштейна устанавливается за зоной шлифования на промежуточной плите суппорта ножевой опоры бесцентрово-шлифовального станка, блока управления 2 и блока питания 3.

На фиг. 2 приведена схема прибора, который содержит призматическую измерительную опору 4, измерительное сопло 5, блок управления 6. В опоре 4 установлены две пластины 7 и измерительное сопло 5 между ними. Блок управления 6 состоит из основного 8 и дополнительного 9 дросселей, камеры преобразователя 10, манометра 11, устройства управления 12 и формирователя импульсных подач 13. Устройство управления 12 устанавливается на камере преобразователя 10. Измерительное сопло 5, основной дроссель 8, дополнительный дроссель 9 и манометр 11 соединяются трубопроводом 14.

Прибор (фиг. 2,6) включает в себя также устройство обнаружения прекращения процесса шлифования деталей 15, состоящего из датчика конечного бесконтактного выключателя 16, установленного при помощи кронштейна 17 в зоне, где происходит соскальзывание отшлифованных деталей на направляющий лоток 18 и электронного блока 19, содержащего преобразователь 25 и суммирующее звено 26.

Пневматический прибор для активного контроля конических роликов при их обработке работает следующим образом.

При шлифовании конические ролики 20 (фиг.1,2), поступающие непрерывно из загрузочного устройства (не показано), перемещаются по ножевой опоре станка и в момент их шлифования находятся между ведущим резьбовым барабаном 21 и шлифовальным кругом 22. Затем отшлифованные конические ролики 20 из зоны шлифования попадают на измерительное устройство 1.

Поскольку ведущий резьбовой барабан 21 станка имеет срез гребня резьбы, то обработанные конические ролики приобретают пульсирующее перемещение по измерительному устройству 1.

На позиции контроля большой торец конического ролика контактирует с призматической измерительной опорой в точках "а" (фиг.2,3), а меньший торец соприкасается с горизонтальной поверхностью "м" пластины 7 в точке "в".

Из-за износа шлифовального круга и соответственно изменения размеров отшлифованных деталей, наклон образующей "бв" конического ролика 20 приобретает переменный характер. Такой способ контроля позволяет получить у большого торца конического ролика 20 переменный зазор между горизонтальной поверхностью "м" пластины 7 и образующей "бв" ролика 20 от 0 до 0,2 мм и более, что является достаточным для получения оптимальной чувствительности прибора.

Перекос конических роликов 20 на позиции контроля в вертикальной и горизонтальной плоскостях устраняется посредством дополнительного отрезка "L" расположенного за позицией контроля.

При движении конических роликов 20 с наклонными и смещенными на величину "P" осями (фиг.2) по дополнительному отрезку "L" образуются силы трения между торцами конических роликов, устраняющие перекосы конических роликов на позиции контроля в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Размер "K" от центра измерительного сопла 5 до торца конического ролика 20 должен быть равен 0,1.0,15 длины конического ролика 20 в момент его статического положения при пульсирующем перемещении, а для исключения износа торца измерительного сопла 5 его смещают так, чтобы зазор "е" между поверхностью "м" пластины 7 и торцом измерительного сопла 5 составлял 0,005.0,01 мм.

Сжатый воздух от сети через блок питания 3, очищенный и стабилизированный, поступает по трубопроводу 14 через основной дроссель 8 к измерительному соплу 5, который ощупывает образующую "бв" конического ролика 20 (фиг.2) и затем вытекает через зазор между торцом измерительного сопла 5 и образующей "бв" конических роликов 20 в атмосферу. Одновременно сжатый воздух через дополнительный дроссель 9 по трубопроводу 14 поступает в камеру 10 преобразователя, которые производят непрерывное суммирование и усреднение давления сжатого воздуха, зависимое от зазора между торцом измерительного сопла 5 и образующей "бв" конических роликов 20. Это усредненное давление фиксируется манометром 11.

При непрерывном шлифовании конические ролики 20 (фиг.2,6) соскальзывают с торца дополнительного отрезка "L" на наклонный лоток 18, где они ощупываются датчиком конечного бесконтактного выключателя 16, установленного в кронштейне 17. Электрические сигналы с датчика конечного бесконтактного выключателя 16 непрерывно поступают в электронный блок 19, состоящий из преобразователя сигнала 25 и суммирующего звена 26, который при равномерном перемещении конических роликов у торца датчика конечного бесконтактного выключателя 16 замыкает электрическую цепь формирователя импульсных подач 13.

При достижении усредненного давления воздуха в камере 10 заданной величины и соответственно при достижении верхней границы размеров отшлифованных деталей устройство управления 12 (фиг.2,6) включит формирователь импульсных подач 13. Этот формирователь через установленные промежутки времени произведет компенсацию износа шлифовального круга 22 (фиг.1,6) импульсными подачами, осуществляемыми пусковой аппаратурой электрошкафа 27 и автоматическим приводом подачи 23 бесцентрово-шлифовального станка 28.

Как только будет достигнут заданный размер конических роликов 20, давление воздуха в камере 10 преобразователя снизится, и устройство управления 12 разомкнет электрическую цепь формирователя импульсных подач 13 (фиг.2,6) и соответственно подача бабки ведущего резьбового барабана 21 станка прекратится (фиг.1).

При прекращении процесса шлифования деталей датчик конечного бесконтактного выключателя 16 и электронный блок 19 (фиг.2,4,6) разомкнут электрическую цепь формирователя импульсных подач 13, и тем самым исключаются случайные подналадки станка, смещение его настройки и брак обработанных деталей.

Суммирующее звено 26 электронного блока 19 исключает случайные сигналы на включение или выключение формирователя импульсных подач 13 и соответственно автоматического привода подачи 23 станка 28 (фиг.6) от отдельных или неравномерных и прерывистых перемещений конических роликов 20 у торца датчика конечного бесконтактного выключателя 16, возникающих, как правило, при прекращении или возобновлении процесса шлифования деталей.

Кроме того, суммирующее звено 26 устраняет влияние зазоров между коническими роликами и их перекосов, образуемых при сложном движении у торца датчика конечного бесконтактного выключателя.

Для надежной работы устройства обнаружения прекращения процесса шлифования 15 (фиг. 5) ось датчика конечного бесконтактного выключателя 16 смещается от диаметральной плоскости конических роликов 20 на величину "Н", равную не менее суммы радиусов конического ролика 20 и датчика 16 (фиг.2).

Координата "Ж" установки датчика 16 в наклонном лотке 18 принимается равной половине длины деталей, а координата "Л" равна их радиусу. При этом в зоне действия датчика 16 обработанные детали совершают сложное движение, состоящее из переносного и вращательного.

Обработанные детали освобождают зону действия датчика 16 посредством наклонного лотка 19, полка которого изогнута на угол альфа, тем самым осуществляется прижим обработанных деталей к торцу датчика 16 (фиг.5).

Такт работы формирователя импульсных подач 13 (фиг.2,6) настраивается по максимальной скорости износа шлифовального круга 22 (фиг.1). Настройка измерительного устройства на заданный размер осуществляется винтом 24.

Для достижения высокой точности обработки конических роликов величина импульсной подачи бабки ведущего резьбового барабана 21 должна составлять не более 0,001 мм.

Прибор не накладывает ограничений на производительность станка. Отсутствие в измерительном устройстве 1 и устройстве обнаружения прекращения процесса шлифования 15 (фиг.1,4,6) подвижных элементов обеспечивает высокую точность и надежность работы прибора в тяжелых условиях эксплуатации при наличии на позиции контроля конических роликов шлама и охлаждающей жидкости.

Повышение точности процесса шлифования образующей конических роликов, осуществляемая прибором, соответственно повышает размерную и геометрическую точность базового сферического торца при его шлифовании на бесцентровом сферо-шлифовальном станке, поскольку базой при его обработки является образующая конических роликов.

Кроме того, прибор освобождает персонал от изнурительного труда, связанного с непрерывным измерением выборок конических роликов на ручных измерительных приборах и подналадок станков вручную, а также повышает норму обслуживания станков.

Данный прибор является промышленно применимым.

Использование: прибор предназначен для поддержания заданного размера диаметров отшлифованных конических роликов. Сущность изобретения: прибор состоит из измерительного устройства, блока управления и блока питания. Призматическая измерительная опора измерительного устройства снабжена дополнительным отрезком, расположенным за зоной шлифования, устраняющим перекосы конических роликов на позиции контроля в вертикальной и горизонтальной плоскостях посредством сил трения, образуемых между торцами конических роликов. При прекращении процесса шлифования электронный блок, содержащий преобразователь и суммирующее звено, посредством датчика конечного бесконтактного выключателя разомкнет электрическую цепь управления автоматическим приводом подачи станка с целью исключения случайных подналадок и соответственно смещений настройки станка. При этом суммирующее звено электронного блока исключает случайные сигналы на включение формирователя импульсных подач и соответственно автоматического привода подачи станка от отдельных или неравномерных и прерывистых перемещений конических роликов у торца датчика конечного бесконтактного выключателя, возникающих при случайном прекращении или возобновлении процесса шлифования образующей конических роликов 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Пневматический прибор для активного контроля конических роликов, содержащий призматическую измерительную опору, установленные в ее биссекторной плоскости две пластины и измерительное сопло между ними, и блок управления, включающий связанные с источником питания соединенные последовательно основной и дополнительный дроссели, связанные через преобразователь с управляющим элементом формирователя импульсных подач привода инструмента, и манометр, при этом выход измерительного сопла включен между основным и дополнительным дросселями, отличающийся тем, что прибор снабжен блоком обнаружения прекращения процесса шлифования, включающим соединенные последовательно датчик положения ролика и формирования сигнала, выход которого связан с дополнительным входом формирователя импульсных подач привода инструмента, а призматическая измерительная опора содержит дополнительный отрезок, расположенный за позицией контроля, на котором установлен направляющий наклонный лоток с зафиксированным датчиком положения ролика, выполненным в виде бесконтактного выключателя. 2. Прибор по п.1, отличающийся тем, что формирователь сигнала выполнен в виде суммирующего звена и реле времени.