Устройство для контроля положения резцовой головки расточного станка Советский патент 1976 года по МПК B23G15/04 

1

Изобретение относится к технологии машиностроения, а именно к средствам контроля взаимного расположения режущего инструмента и обрабатываемого изделия при расточке крупногабаритных труб большой

протяженности на специализированных горизонтально-расточных станках.

Расточка глубоких осевых .отверстий в крупногабаритных цилиндрических изделиях производится на специализированных гори зонтально-расточных станках, в которых штанга с жестко закрепленной расточной резцовой головкой на конце имееттолько поступательное перемещение внутри растачиваемого отверстия, а само изделие, закрепленное в вертлюге и люнетах станка, имеет вращательное движение. / Положение резцовой головки внутри изделия задается направляющими брусьями, установленными в непосредственной близости за резцом.

Известно устройство активного контроля эксцентриситета расточной головки, содержащее датчик положения, закрепленный в торце расточной штанги, датчик синхроимпульсов вращения изделия и жестко установленный на станине оптикоэлектронный анализатор.

Однако для такого устройства; характерно появление методической погрешности при низких скоростях обрабатываемого изделия, а также невозможность контроля статистических смещений резцовой головки, например, вызванных прогибом изделия, так как Маятниковый чувствительный элемент реагирует только на динамические изменения положения резцовой головки.

Для повышения точности контроля эксцентриситета растачиваемого отверстия nph низких скоростях -вращеи-ия изделия и получения возможности контроля статических смщений резцовой головки датчик положения выполнен в виде с ветящегос,я иолудиска, закрепленного на валу быстроходного электродвигателя и снабженного сигнализатором iсинхроимпульсов вращвни-я. Крюме того, для одноврвменно го вьщеления сигналов эксцентриситета и статистического смете- .кия резцовой головки сгенхронщ-Й детектор выполнен в виде блока двойного детектирования.

К а чертеже дана схема предлагаемого устройства..

В вертлюге 1 расточного станка закреп- лено изделие 2, под свободный конец , рого подведен люнет 3. Полая расточная : штанга 4 жестко соединена с ползуном 5. Резцов головка 6 штанги содержит нап{ а1лятатие брусья 8. Во внут-ренней торцовой части штанги 4 установлен быстроходный электродвигатель 9, на валу которого закреплен светящийся полудиск 10 с флюоресцирующим покрытием. Около полудиска установлен датчик 11 синхроимпульсов, например, фотодиодный. Напротив открытого конца штанги 4 жестко на станин станка закреплен фотоэлектронньй умножитель (ФЭУ) 12, снабженный горизонтальной щелевой диафрагмой 13 и объективом 14, оптическая ось которого совмещена с осью вращения вертлюга 1. На .станине стан ка установлен датчик 15 синхроимпульсов вращения изделия, а на вертлюге - его якорь 16,Датчики синхроимпульсов 11 и 15 подклю Гены к блокам усиления и формирования синхроимпульсов 17 и 18, выходы которых соединены со входами блока управления двойным синхронным детектированием (УСД) 19. Выход ФЭУ 12 подключен к блоку усиления и формирования сигнала . фототока (Уфе) 2О. Выход УФС подклюг чен к сигнальному входу,,а выход УСД 19к входу управления блока -двойного синхронного детектирования дед 21, снабженного интеграторами (ИНТ) 22 днормирукмдими преобразрвателями :{НП) -2:3; выходных сигналов эксцентриситета .- е- и. Стати. - - . :У:- .

ческого смещения расточной головки У .

Изделие 2 приводится во вращение: ( вертлюгом 1. Расточная штанга 4 С резцовой головкой 6 и резцом 7 при помощи направл5Пощих брусьев 8 вводится в предваритено расточенное осевое гнездо изделия и затем процессе расточки подается ползуном 5 в осевом направлении. При нормальной pacto4ке центр светящегося полудиска Ю, приводимого во вращение двигателем 9, совпадает с осью вращения изделия, а на выходе ФЭУ 12 полезный сигнал отсутствует В случае смещения оси растачиваемого отверстия от оси вертлюга на выходе ФЭУ 12 появляется сигнал с частотой вращения , полудиска. Кроме того, этот сигнал меняется по амплитуде пропорционально величине эксцентриситета растачиваемого отверстия с частотой, равной частоте врашения изделия, Сигнал ФЭУ усиливается блоком УФС 2О и подается на сигнальный вход блока

дед 21 для дальнейшего его анализа выделения составляющих сигналов статического смещения и эксцентриситета..

Сигналы с датчиков синхроимпульсов 11 и 15 усиливаются блоками 17 и 18 и подаются на блок УСД -19, в котором формируются сигналы управления синхронным детектированием в виде пакетов импульсов, причем длительность каждого импульса в пакете равна полупериоду вращения полудиска 1Q, а длительность посылки пакета импульсов - полупериоду вращения изделия 2 В блоке дед 21 в результате двойного синхронного детектирования и интегрировани в наперед заданных пределах сигнала фототока выделяются составляющие векторы

/ и t в системе

эксцентриситета х у

координат, вращакнцейся синхронно с издеД в неподвижлием, и прогиба изделия

У

ной системе координат. Полученные сигналы нормируются преобразователями 23 в аналоговые выходные сигналы устройства. Формула изобретения

1,Устройство для контроля положения резцовой головки расточного станка при обработке внутренней поверхности :изделий большой протяженности, содержащее датчик положения, закрепленньтй в торце расточной штанги,--датчик синхрйимпульсов вращения изделия и жестко установленный на станине оптикоэле ктронньй ;aftaJ:|H3iaTopj соориентированный на цёнт.р датчика положения и состоящий из фотоэлектронного умножителя с усилителем сигнала и синхронного детектора с блоком управления, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля положения резцовой голоки и исключения методической погрешности при малых скоростях вращения изделия, датчик положения выполнен в виде светящегося полудиска, закрепленного на валу быстроходного электродвигателя и снабженного сигнализатором синхроимпульсов вращения.

2,Устройство по п, 1, о т л и ч-а ющ е е с я тем, что, с целью одновременного выделения сигналов эксцентриситета и ,статического смещения резцовой головки, синхронный детектор выполнен в виде блока двойного синхронного детектирования, сигнальный вход которого соединен через усилитель с фотоэлектронным умножителем, а вход управления ,- с выходом блока управления синхронного детектирования, входы которого, в свою очередь, соединены с датчиками синхроимпульсов вращения полудиска и изделия.