Учебное пособие

Шлифовальные работы

11.4. Активный контроль при внутреннем шлифовании

Для управления циклом шлифования отверстий на внутришлифовальных станках наиболее широкое применение получили два метода: измерение жесткими калибрами и двухконтактными приборами непосредственно размеров обрабатываемого отверстия. В некоторых случаях вместо прямого метода применяют косвенный метод контроля положения образующей рабочей поверхности шлифовального круга или комбинированный метод контроля положения базовых точек на узлах станка (например, положение шлифовальной бабки).

Устройство для контроля диаметра отверстия калибром показана на рис. 11.13. В отверстие обрабатываемой детали 5 попеременно вводятся шлифовальный круг б, установленный на шлифовальном суппорте 7, и калибр-пробка с двумя ступенями 4 и 3, установленный на штоке 2. Диаметр ступени 3 калибра соответствует диаметру отверстия изделия, а диаметр ступени 4 меньше его на величину удвоенного припуска, установленного для окончательного шлифования отверстия.

Рис. 11.13. Устройство для контроля диаметра отверстия жесткими калибрами-пробками

При черновом шлифовании калибр не может войти в отверстие, так как его диаметр больше, чем диаметр отверстия. После съема чернового припуска при очередном подводе калибра стержень его сможет войти в отверстие, что приведет к замыканию контактов 11 и выдаче сигнала — команды на автоматическую правку шлифовального круга. После правки рабочая поверхность круга восстанавливает режущие свойства и геометрическую форму в заданных пределах. В процессе чистового шлифования наступает состояние, при котором в отверстие может войти ступень 3 калибра, что вызовет замыкание контактов 12 и выдачу сигнала-команды на окончание цикла обработки. В процессе обработки положение калибра регулируется упором 8, а его движение осуществляется стержнем 9 при воздействии того же упора 8, закрепленного на суппорте 7, или пружины 10 при обратном ходе суппорта. Отвод калибра в исходное положение по окончании цикла выполняет гидроцилиндр со штоком 1.

На рис. 11.14 приведена схема измерительной системы с отсчетно-командным прибором, который выдает в схему управления станком три команды: переход на чистовое шлифование, переход на выхаживание и прекращение обработки при достижении заданной величины диаметра отверстия. Измерительная головка 14 вводится в обрабатываемое отверстие заготовки 18 через полый шпиндель 11 бабки изделия. Измерительные рычаги 20 и 21 оснащены алмазными наконечниками и ферритовыми сердечниками 13 и 15, которые взаимодействуют с дифференциальными индуктивными преобразователями А и В. Измерительное усилие на рычагах создается пружинами 22 и 23 и демпферами 16 и 17, которые исключают появление вибраций рычагов вследствие прерывистого характера измерений.

Рис. 11.14. Схема измерительной системы активного контроля отверстия в заготовке

Перемещение ферритовых стержней относительно катушек изменяет их сопротивление. Выходной сигнал индуктивных преобразователей А и В пропорционален сумме линейных перемещений измерительных наконечников. Измерительные наконечники вводятся в шлифуемое отверстие попеременно со шлифовальным кругом за счет механической связи головки 14 со шлифовальной бабкой 19 с помощью толкателя 12 и пружины 3.

Исходное положение измерительной системы — левое крайнее — обеспечивается гидроцилиндром 2 при нагнетании масла в правую камеру. При этом положении с помощью бесконтактного переключателя 9 отсчетно-командное устройство получает сигналы о подготовке системы к работе. После закрепления заготовки 18 в магнитном патроне шпинделя 11 выдаются команды на возвратно-поступательное синхронное перемещение шлифовальной бабки и каретки 5, прижатой к толкателю 12 пружиной 3. В конце рабочего хода упор 7 поворачивает рычаг 8 и замыкает контакты переключателя 4, которые включают электронную систему 10 регистрации показаний индуктивных преобразователей А и В. При обратном ходе каретки 5 угловой рычаг поворачивается под действием пружины 6, что приводит к размыканию контактов переключателя 4 и прерыванию процесса измерения диаметра отверстия. Ход каретки 5 ограничен упором 1. Результаты измерения запоминаются электронным устройством, а стрелка показывающего прибора дискретно перемещается в новое положение после каждого двойного хода шлифовальной бабки.

Когда заданные размеры отверстия будут обеспечены, то с помощью преобразователей и отсчетно-командного устройства формируются команды на включение режимов чистового шлифования и выхаживания. Окончательная команда вырабатывается в момент получения диаметра отверстия в пределах допуска, заданного на размер диаметра. Измерительная головка и шлифовальный шпиндель отходят в исходное положение, а деталь освобождается.