СПОСОБ КОНТРОЛЯ РЕЖУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ И ПРАВКИ ШЛИФОВАЛЬНОГО АЛМАЗНОГО КРУГА НА МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СВЯЗКЕ Советский патент 1995 года по МПК B23H5/06 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к механизированному шлифованию алмазными кругами на металлической связке, и может быть использовано для оперативного контроля и правки режущей части этих кругов.

Известен способ шлифования алмазными кругами на металлической связке, согласно которому на рабочую поверхность круга (РПК) направляют постоянный поток света, регистрируют отраженный световой поток и о степени затупления круга судят по величине отраженного потока, сравнивают эту величину с заданной и управляют процессом электрохимического воздействия на РПК в зависимости от полученного закона рассогласования. Это позволяет стабилизировать величину выступания зерен на РПК в процессе обработки.

Однако применение жидкой технологической среды, которая используется в качестве электролита для правки шлифовального круга и подается также в зону шлифования, приводит к образованию брызгового потока и аэрозоля. Кроме того, в окружающую шлифовальный круг среду попадают продукты диспергирования (частицы обрабатываемого материала) и износа шлифовального круга.

Наличие перечисленных факторов искажает (изменяет) оптические свойства среды, через которую проходят падающий и отраженный световые потоки, что не позволяет объективно оценить оптические свойства рабочей поверхности шлифовального круга. Еще более усугубляет условия реализации способа-прототипа нестабильность во времени и пространстве оптических свойств прилегающей к РПК окружающей среды, которая вызывается целым рядом технологических факторов процесса шлифования, например, такими как неравномерности припуска, скорости истечения жидкости и ее расхода, реверс вспомогательного относительного движения (продольной подачи), изменение размера детали и т.д.

Цель изобретения повышение точности.

Это достигается тем, что в известном способе контроля режущей способности и правки шлифовального алмазного круга на металлической связке, при котором на рабочую поверхность круга подают контрольный луч и фиксируют параметры отраженного луча, правку производят электрохимическим методом при помощи дополнительного электрода-инструмента, а режимы правки регулируют в зависимости от параметров отраженного луча, согласно данному изобретению.

Направленный и отраженный световые потоки располагают коаксиально с потоками оптически однородной прозрачной газообразной среды и перемещают последнюю в направлении рабочей поверхности круга (РПК).

Световой поток направляют на участок РПК, отстоящий от места подачи электролита (технологической среды) в направлении попутного движения РПК на угловом расстоянии более 180^о.

Оптически однородную прозрачную газообразную среду подают со скоростью, превышающей линейную скорость РПК в 1,5-2,0 раза.

Расположение направленного и отраженного световых потоков коаксиально с потоками оптически однородной прозрачной газообразной среды и перемещение последней в направлении РПК позволяет исключить попадание в зону действия световых потоков частиц, оптически отличающихся окружающей среды, которые могут изменить интенсивность световых потоков.

Направление светового потока на участок РПК, отстоящий от места подачи электролита (технологической среды) в направлении попутного движения РПК на угловом расстоянии более 180^о практически исключает (снижает) попадание (вероятность попадания) в зону действия световых потоков перемещающихся под действием центробежной силы и увлекаемых поверхностью круга потоков жидкости.

Подача оптически однородной прозрачной газообразной среды со скоростью, превышающей скорость движения РПК в 1,5-2,0 раза, позволяет удалить с РПК продукты шлифования, изменяющие (искажающие) оптические свойства поверхности. Все это повышает точность контроля.

На фиг.1 представлена схема реализации способа; на фиг.2 то же, вид сбоку.

Устройство, реализующее способ, включает в себя источник света 1, фоторезистор 2, линзы 3 и 4, источник стабилизированного питания 5 и 6, потенциометр 7, блок сравнения 8 и усилитель 9. Кроме этого, устройство содержит реле времени 10, регулятор напряжения 11, источник питания цепи электрохимического воздействия на круг 12, рабочий орган 13, связанный с электpодом-инструментом 14, осуществляющим правку шлифовального круга 15 в процессе обработки детали 16 алмазными зернами 17 круга 15.

Дополнительно устройство снабжено источником сжатого воздуха (компрессором) 18 и системой цилиндрических каналов 19 для подачи воздуха на рабочую поверхность круга (РПК), а также дросселем 10 для регулировки скорости потока.

Световой поток от источника 1, запитанного от источника стабилизированного питания 5, через линзу 3 направляют под углом падения больше 0^о и меньше 90^о на рабочую поверхность круга (РПК). Рассеянную от РПК часть светового потока фокусируют линзой 4 на поверхность фоторезистора 2, электрическое сопротивление которого изменяется под их воздействием.

Питание электрической цепи фоторезистора 2 осуществляется источником стабилизированного питания 6.

Электрический сигнал, пропорциональный величине светового потока, отраженного на поверхность фоторезиста 2, подают через потенциометр 7 и усилитель 9 на блок сравнения 8, где его сравнивают с заданной величиной. При выявлении отклонения выдается команда рабочему органу 13 на изменение величины зазора между РПК 15 и электродом-инструментом 14 либо регулятору напряжения 11 на изменение величины напряжения источника питания 12 в цепи электрохимического воздействия на круг 15.

Направленный и отраженный световые потоки заключают в прямолинейные цилиндрические каналы 19, у которых выходные отверстия со стороны, обращенной к кругу, располагают в пограничном слое РПК и подают через эти каналы с противоположной стороны сжатый воздух от компрессора 18 со скоростью, регулируемой дросселем 20 и превышающей скорость вращения круга в 1,5-20,0 раза.

Кроме этого, участок РПК, на который подают световой поток, располагают от ближайшего места подачи технологической среды, в данном случае от обрабатываемой детали, куда локально подается технологическая среда в направлении попутного движения РПК на угловом расстоянии более 180^о, alpha>>180^о.

Технико-экономические преимущества изобретения по сравнению с прототипом заключаются в повышении точности способа и расширении области его применения в случае, когда плотность оптически неоднородной среды не позволяет использовать способ-прототип.

П р и м е р. Контроль режущей способности и правки шлифовального круга осуществляется при обработке инструментальной стали 9ХС, в частности при заточке по передней поверхности ножей бумагорезальных машин кругом 12А2х45 200х40х51х20х3 ЛКВ 200/160 Н04 100% с использованием электрохимического способа управления состоянием РПК автономным катодом. В качестве технологической среды применяется 3%-ный раствор кальцинированной соды.

Для контроля состояния РПК лазерный источник света размещают под углом 45^о к поверхности круга и подают световой поток на участок, отстоящий от детали на угловом расстоянии 190^о в направлении попутного движения круга. Отраженный и направленный световые потоки размещают в каналах, через которые в направлении РПК от компрессора подается сжатый воздух со скоростью 60 м/с. Поток воздуха удаляет из зоны действия световых потоков частицы, изменяющие их величину, что позволяет получить объективную оценку состояния РПК по тарировочным зависимостям. В соответствии с величиной интенсивности отраженного светового потока назначается соответствующий режим правки шлифовального круга, который определяется силой тока в межэлектродном зазоре. Например, электрическому сигналу, пропорциональному величине отраженного светового потока в 10 мА, соответствует сила тока в цепи правки I_упр.=3,5 А.

Использование: оперативный контроль за состоянием режущей способности и электрохимическая правка шлифовального круга на металлической связке. Сущность изобретения: на рабочую поверхность круга 15 падает луч источника 1 и, отразившись от него, попадает в приемник 4. По сигналу от последнего меняется режим правки круга при помощи электрода - инструмента. Для исключения попадания брызг электролита оба оптических потока помещены в цилиндрические каналы 19, по которым в направлении к рабочей поверхности круга подают струи оптически прозрачного газа. Скорость прозрачного газа превышает в 1,5 - 2,0 раза окружную скорость шлифовального круга. Зону контроля располагают на угловом расстоянии более 180 градусов от места подачи электролита на шлифовальный круг по ходу его вращения. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. СПОСОБ КОНТРОЛЯ РЕЖУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ И ПРАВКИ ШЛИФОВАЛЬНОГО АЛМАЗНОГО КРУГА НА МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СВЯЗКЕ, при котором на рабочую поверхность круга подают контрольный луч и фиксируют параметры отраженного луча, правку производят электрохимическим методом при помощи дополнительного электрода-инструмента, а режимы правки регулируют в зависимости от параметров отраженного луча, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, коаксиально каждому световому потоку подают струю оптически прозрачного газа в направлении к рабочей поверхности круга. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что зону контроля режущей способности круга располагают на угловом расстоянии более 180^o от места подачи электролита на поверхность шлифовального круга в направлении его вращения. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что струю оптически прозрачного газа подают со скоростью, в 1,5 2,0 раза превышающей окружную скорость рабочей поверхности круга.